製備多取代異喹啉及雜環並吡啶衍生物的方法

2023-08-09 18:24:26 1

專利名稱：製備多取代異喹啉及雜環並吡啶衍生物的方法
技術領域：
本發明屬於精細化工產品催化合成技術領域，涉及一種製備多取代異喹啉及雜環並吡啶衍生物的方法。
背景技術：
異喹啉及雜環並吡啶是非常重要的生物鹼，廣泛存在於天然產物中。因其具有重要的生理和生物活性，常用作一些藥物分子的骨架結構[Selected papers (a) Dzierszinski, F. ；Coppin, Α. ；Mortuaire, Μ. ；Dewally, Ε. ；Slomianny, C. ；Ameisen, J. -C. ；DeBels,F. ；Tomavo,S. Antimicrob. Agents Chemother. 2002,46,3197. (b)Kletsas, D. ；Li, W. ；Han, Ζ. ；Papadopoulos, V. Biochem. Pharmacol. 2004，67，1927]。此夕卜，異喧啉及雜環並吡啶還常被用作過渡金屬催化劑的手性配體[Selected papers (a)Durola, F. ；Sauvage, J. -P. ；ffenger, 0. S. Chem. Commun. 2006,171. (b) Lim, C. W. ；Tissot, 0.； Mattison, A. ；Hooper, Μ. W. ；Brown, J. Μ. ；Cowley, A. R. ；Hulmes, D. I. ；Blacker, A. J. Org. Process Res. Dev. 2003，7，379]；與銥的配合物可應用於有機發光二極體[Selected papers (a) Fang, K. -H. ；ffu, L. -L. ；Huang, Y. -Τ. ；Yang, C. -H. ；Sun, I. -ff. Inorg. Chim. Acta. 2006,359,441. (b)Liu, S. -J. ；Zhao, Q. ；Chen, R. -F. ；Deng, Y. ；Fan, Q. -L. ；Li, F. -Y. ；Wang, L. -H. ；Huang, C. -H. ；Huang, W. Chem. Eur. J. 2006,12,4351] 因此，研究異喹啉及雜環並吡啶類化合物的有效、簡單合成方法是有意義的應用基礎研究工作。雖然異喹啉及雜環並吡啶類化合物有一些傳統的合成法，但這些方法不適用於含特殊官能團或取代基結構的此類化合物。此外，傳統的合成法還存在一些顯著的缺點， 如反應通常需要強酸或高溫條件。這些苛刻的反應條件不僅容易導致產物的分解，而且導致副產物的生成，使產物的純化變得冗繁和不易。近年來有機合成化學家致力於應用過渡金屬催化劑開發新型溫和、有效的合成異喹啉及雜環並吡啶類衍生物的方法。如 Pfeffer[Maassarani, F. ；Pfeffer, M. ；Le Borgne, G.J. Chem. Soc. , Chem.Commun. 1987,8, 56. Heck [ffu, G. ；Geib, S. J. ；Rheingold, A. L. ；Heck, R. F. J. Org. Chem. 1988, 53, 3238.] 禾口 Widdownson [Girling, I. R. ；ffiddowson, D. A. Tetrahedron Lett. 1982，23，4281.]等報導了當量鈀鹽誘導的取代異喹啉的合成方法。這些方法的最大缺點是使用了計量的昂貴鈀鹽，使之很難在有機合成中得到廣泛的應用。於是Larock等[(a)Huang，Q. ；Larock, R. C. J. Org. Chem. 2003，68，980. (b)Dai, G. ；Larock, R. C. J. Org. Chem. 2002，67，7042. (c)Roesch, K. R. ；Zhang, H. ；Larock, R. C. J. Org. Chem. 2001,66,8042. (d)Roesch，K. R.； Larock, R. C. Org. Lett. 1999,1, 553. (e) Roesch, K. R. ；Zhang, H. ；Larock, R. C. J. Org. Chem. 1998，63，5306]設計和研究了以叔丁胺、2-碘苯甲醛、炔烴為原料，在催化量鈀催化劑的存在下合成3，4- 二取代異喹啉的方法。但是Larock等建立的這些催化合成方法不能應用於1-位上含有取代基的異喹啉衍生物的合成。基於異喹啉及雜環並吡啶類衍生物在有機化學及生物化學中的重要性，開發新型、具有底物普適性更好的催化反應體系是一個具有重要意義的基礎應用研究課題。

發明內容
本發明的目的是提供一種一步法合成多取代異喹啉及雜環並吡啶衍生物的方法。本發明提供的合成式I結構通式所示化合物(即多取代異喹啉及雜環並吡啶衍生物)的方法，包括如下步驟將式II所示取代鄰醯基芳炔化合物、尿素和催化劑混勻進行環化反應，反應完畢後得到所述式I結構通式所示的化合物；
權利要求
1.一種製備式I結構通式所示化合物的方法，包括如下步驟將式II所示取代鄰醯基芳炔化合物、尿素和催化劑混勻進行環化反應，反應完畢得到所述式I結構通式所示化合物；
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述R1均為甲基、乙基或丁基；R2均為苯基、對甲氧基苯、對乙醯基苯、正己基或丁腈基；所述催化劑為含銅化合物；所述Ar為苯基、噻吩基或吡啶基。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述式I為式la、式Λ或式Ic；所述式la、式Λ或式Ic中，R1、R2和R3的定義與權利要求1或2相同，
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於所述含銅化合物選自氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅、氧化亞銅、乙酸銅、硫酸銅、氯化銅、溴化銅、硝酸銅和三氟甲磺酸銅中的至少一種，優選硫酸銅。
5.根據權利要求1-4任一所述的方法，其特徵在於所述催化劑的用量為所述式II所示取代鄰醯基芳炔化合物的投料摩爾用量的0-30%，優選10%，所述催化劑的用量不為0 ；所述尿素的用量為所述式II所示取代鄰醯基芳炔化合物的投料摩爾用量的1倍至10 倍，優選2倍。
6.根據權利要求1-5任一所述的方法，其特徵在於所述環化反應步驟中，溫度為 60-140°C，優選120°C，時間為6-72小時，優選6-12小時。
7.根據權利要求1-6任一所述的方法，其特徵在於所述環化反應在惰性氣氛和溶劑存在的條件下進行；所述惰性氣氛為氮氣或氬氣氣氛，優選氮氣氣氛；所述溶劑選自甲苯、四氫呋喃、乙腈、N，N-二甲基甲醯胺和1，4_ 二氧六環中的至少一種，優選甲苯。
8.根據權利要求1-7任一所述的方法，其特徵在於所述環化反應步驟中，反應裝置為密封的反應裝置，優選玻璃封管。
9.式III所示5-己基-7-甲基噻吩[2，3-c]並吡啶化合物，
10.一種製備權利要求9所述5-己基-7-甲基噻吩[2，3-c]並吡啶化合物的方法，為權利要求1-8任一所述方法。
全文摘要
本發明公開了一種製備多取代異喹啉及雜環並吡啶的方法。該方法包括將式II所示取代鄰醯基芳炔化合物、尿素和催化劑混勻進行環化反應，反應完畢得到所述式I結構通式所示化合物。該方法中，催化劑選為銅鹽。本發明採用廉價、安全、易得的催化劑，反應條件簡單方便、綠色環保，同時催化劑體系表現出高效、高選擇性，該方法具有重要的應用價值。
文檔編號C07D217/02GK102516169SQ20111045997
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者華瑞茂, 居佳 申請人:清華大學