一種合成2-胺基五元雜環類衍生物的方法

2023-08-03 09:20:56 2

專利名稱：一種合成2-胺基五元雜環類衍生物的方法
技術領域：
本發明涉及一種合成2-胺基五元雜環類衍生物的方法。
背景技術：
五元雜環結構廣泛存在於自然界中，它的2位衍生化(特別是2位胺基化)產物是藥物、生物和材料領域中有重要用途的化合物或中間體。例如，與生理活性有關的核酸、 維生素、抗生素、激素、色素及生物鹼都包含五元雜環結構；用來治療帕金森病的普拉克素、 用於消炎的美洛昔康及第三代抗生素頭孢地尼均是五元雜環2位胺化的衍生物；含噻吩的衍生物的高聚物可應用於光電材料領域。早期合成2-胺基五元雜環化合物主要依靠帶有官能團的複雜反應前體通過環加成反應得到，但這種方法存在原料不易獲得、副反應多、產率低等局限；近年來發展了利用過渡金屬催化C-N偶聯反應的方法合成該類化合物，如Buctwald-Hartwig反應[J. P. Wolfe, S. Wagaw, J. F. Marcoux, S. L. Buchwald, Acc. Chem. Res. 1998,31,805 ； J. F. Hartwig, Acc. Chem. Res. 2008,41,1534] > Ullman 及 Goldberg 反應[S. V. Ley, A. W. Thomas, Angew. Chem. Int. Ed. 2003,42,5400]等均能有效地實現相應的胺化反應，這些方法需要預先形成2-滷代五元雜環底物(這是一個較為困難的製備反應)，而且偶聯時反應溫度較高；最近出現的一些過渡金屬催化C-H活化氧化偶聯反應方法避免了製備2-滷，但該方法需要使用大過量的胺，胺的浪費嚴重；此外利用非催化方法[M. Kienle, C. Dunst, P. Knochel，Org. Lett. 2009，11,5158]也能實現五元雜化2-胺化，缺點是需使用不方便操作的活潑鋅試劑。基於2-胺基五元雜環衍生物的重要用途以及已有方法有待改進的情況，發展原料易得、反應條件溫和、底物範圍廣、產率高的新合成方法仍是一件有意義的工作。

發明內容
本發明的目的在於提供一種合成2-胺基五元雜環類衍生物的方法，即五元雜環化合物2-胺化反應的方法。本發明所述2-胺基五元雜環類衍生物的結構式如式(I)所示，其製備方法包括下述步驟惰性氣氛中，以三苯基磷(PWi3)為配體、叔丁醇鹽為鹼，在銅鹽催化下使式(II)所示的化合物與式(III)所示化合物進行C-N偶聯反應，得到式(I)所示化合物；
權利要求
1.製備式(I)所示化合物的方法，包括下述步驟惰性氣氛中，以三苯基磷為配體、叔丁醇鹽為鹼，在銅鹽催化下使式(II)所示的化合物與式(III)所示化合物進行C-N偶聯反應，得到含式(I)所示化合物反應液；
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述銅鹽為無水醋酸銅；所述鹼為叔丁醇鋰；所述C-N偶聯反應中所用的溶劑為甲苯。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述C-N偶聯反應的反應溫度為室溫，反應時間為2-10小時。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於所述C-N偶聯反應的反應體系中，式(II)所示的化合物與式(III)所示化合物的摩爾比為1 1-2，優選1 1-1.5;
5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特徵在於所述式(I)所示化合物為下述任意一類化合物1)式(I)中 X = S，Y = N，Z = C ;2)式(I)中 X = 0，Y = N，Z = C ；3)式(I)中 X = S，Y = C，Z = C ;4)式(I)中 X = 0，Y = C，Z = C ；5)式(I)中X = NH 或 NCH3, Y = C, Z = C ；6)式(I)中X = NH 或 NCH3, Y = N，Z = N。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其特徵在於所述式(II)所示的化合物為氮極性反轉的胺化試劑；所述式(II)中的G為苯甲醯氧基，所述式(II)所示的化合物是由結構式為R1NHR2的二級胺經過氧苯甲醯處理後得到的；所述式(II)中的G為氯，所述式(II)所示的化合物是由結構式為R1NHR2的二級胺經次氯酸鹽處理後得到的。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於所述式(II)中的G為苯甲醯氧基，所述式(II)所示化合物的製備方法如下室溫下，使結構式為R1NHR2的二級胺、過氧苯甲醯在乙醚中進行反應；反應結束後將反應液依次用碳酸鉀水溶液、飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂乾燥，濃縮即得到式(II)中G為苯甲醯氧基的化合物；其中，所述結構式為R1NHR2的二級胺、過氧苯甲醯以及乙醚的配比為 Imol 1-1. 5mol 50_100mL ；所述反應的反應時間2-6小時。
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於所述式(II)中的G為氯，所述式(II)所示化合物的製備方法如下0-5°C下，先將結構式為R1NHR2的二級胺、叔丁醇以及叔丁基甲基醚混合攪拌10-20分鐘，然後再加入醋酸與次氯酸鈉的混合溶液，加完後繼續在0°C -5°C 下攪拌反應3-4小時；反應結束後將反應液用飽和食鹽水洗，無水硫酸鎂乾燥，濃縮即得到式(II)中G為氯的化合物；其中，所述反應的反應體系中結構式為R1NHR2的二級胺、叔丁醇、叔丁基甲基醚、醋酸、 次氯酸鈉的配比依次為 Imol 0. 5-lmol 100_200mL l_2mol l_2mol。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其特徵在於所述方法還包括下述步驟將所述含式(I)所示化合物反應液用飽和食鹽水洗滌，所得有機相用無水硫酸鎂乾燥，過濾， 濃縮，濃縮產物通過矽膠柱層析分離，得到式(I)所示化合物。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於所述矽膠柱層析中所用的洗脫劑為石油醚和乙酸乙酯的混合溶劑，兩者的體積比為O0-2) 1 ；所用的矽膠的粒徑為200-300目。
全文摘要
本發明公開了一種合成2-胺基五元雜環類衍生物的方法。該方法是採用與常規胺化反應相反的路線，使用氮極性反轉胺類為胺化試劑，然後利用廉價的銅鹽為催化劑、三苯基磷為配體、叔丁醇鋰為鹼、甲苯為溶劑，室溫下使胺化試劑與五元雜環分子發生C-N偶聯反應，實現五元雜環的2位胺化反應。本發明方法具有條件溫和、反應迅速、成本低、可規模量製備等特點。本方法在很大程度上克服了通常烏爾曼反應條件苛刻(反應溫度高和時間長)、副反應多、產率低等缺點，也避免了使用高成本的貴金屬鈀催化劑的局限。
文檔編號C07D333/66GK102503753SQ20111029820
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者李新樂, 楊聯明, 樊新衡, 錢進, 黃金華 申請人:中國科學院化學研究所