專利名稱:一種合成β-氟胺化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種有效的由氮雜環(huán)丙烷出發(fā)合成β-氟胺化合物的方法,該方法還可用于合成多種β-氟胺化合物。
背景技術(shù):
有機單氟化合物與普通的化合物相比往往具有特殊的生理性質(zhì)[(a),Seebach,D.Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.1990,29,1320;(b)Filler,R.in OrganofluorineCompounds in Medicinal Chemistry and Biomedical Applications;Filler,R.,Ed.;Studies in Organic Chemistry 48;Elsevier,New York,1993],β-氟胺化合物就是這樣一類化合物。β-氟胺化合物對人類及一些動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有很強的生理活性[(a)Molloy,B.B.;Fuller,R.w.;Hauser,K.L.U.S.Patent Appl.162621;Chem.Abstr.1973,78,110850;(b)Fuller,R.W.;Molloy,B.B.;Biochemistry InvolvingCarbon-Fluorine Bond,American Chemical Society,Washington D.C,1976。(c)Alvernhe,G.;Laurent,A.;Haufe,G.J.Fluorine Chem.1986,34,147;(d)Hamman,S.;Beguin,C.G.;Charlon,C.;Luu-Duc,C.J.Fluorine Chem.1987,37,343;(e)Toulgui,C.;Chaabouni,M.M.;Baklouti,A.J.Fluorine Chem.1990,46,385.]。由于一般的單氟化試劑往往會和胺類化合物發(fā)生反應,所以有效的合成β-氟胺化合物的方法很少。而以氮雜環(huán)丙烷為原料,通過與氟化試劑的開環(huán)反應來合成β-氟胺化合物是制備此類化合物的有效方法之一。可是目前文獻上關(guān)于氮雜環(huán)丙烷與氟化試劑的開環(huán)反應的報道也很少,而且所使用的氟化試劑都是高毒性,不易操作的氟化氫或氟化氫的復合鹽體系。當使用這些氟化試劑時,由于其對玻璃儀器的強腐蝕性,所以在反應中必需使用聚四氟乙烯的反應器。如何尋找一種更有效的,易于操作而反應條件更為溫和的氟化試劑體系,從而有效地實現(xiàn)與氮雜環(huán)丙烷的反應以制備β-氟胺化合物是這方面研究的重點和難點之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有效的合成β-氟胺化合物的方法。
本發(fā)明的方法是一種有效的由氮雜環(huán)丙烷出發(fā)合成β-氟胺化合物的方法。
本發(fā)明的方法是一種有效的由氮雜環(huán)丙烷和氟化物的反應合成β-氟胺化合物的方法。
本發(fā)明的方法是一種有效的季銨鹽參與的氮雜環(huán)丙烷和氟化物的反應合成β-氟胺化合物的方法。
我們本發(fā)明的方法所合成的β-氟胺化合物分子通式是 其中R1,R2,R3,R4=H,F(xiàn),Cl,Br,I,C1-C16的烴氧基,C1-C16的烷基,烯基,炔基,環(huán)烷基,芐基,R6取代的芳基,R1和R2可以是同一個四元環(huán)到八元環(huán)的環(huán)烷基的兩個次甲基或亞甲基,R3和R4可以是同一個四元環(huán)到八元環(huán)的環(huán)烷基的兩個次甲基或亞甲基,環(huán)上無取代基或取代基為二甲叉基 亞乙基。所述的R6取代的芳基 其中R6=H,F(xiàn),Cl,Br,I,烷基,烴氧基,苯基,硝基,酯基,酰基或C12-C48的稠芳烴。
R5=H,R6取代的芳基磺?;S基,酰基(R7CO),R6取代的芳基。?;?R7CO)R7=C1-C18的烷基、叔丁基氧基、R6取代的芳基。
本發(fā)明的β-氟胺化合物是以氮雜環(huán)丙烷為原料,在有機溶劑或水和有機溶劑的存在下,以季銨鹽為催化劑,與多種氟化物或其水合物反應制得(所述的水合物推薦為二水合物),可用下式表示 氮雜環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)式為 開環(huán)試劑為MFn(M=Li,Na,K,Cs,Ba,Ca,n=1,2),季銨鹽為R8R9R10R11NX(R8R9R10R11可為烷基或R6取代的芳基,烷基為C1-C24的鏈烷基或環(huán)烷基;X=HSO4,NO3,SO4,CO3,F(xiàn))。氮雜環(huán)丙烷、開環(huán)試劑、季銨鹽的摩爾比為1∶1-10∶0.01-4,推薦反應的摩爾比為氮雜環(huán)丙烷∶開環(huán)試劑∶季銨鹽=1∶1-4∶1-2。反應在溫度為0℃至180℃,推薦反應溫度為25-80℃。反應時間為1-360小時。其中R1、R2、R3、R4、X、Y同前所述。
本發(fā)明中所提到的烷基,烯基、炔基、烴氧基、酯基、酰基等,除非另外說明,均推薦碳數(shù)為1~18的基團,進一步推薦碳數(shù)為1~10的,尤其推薦碳數(shù)為1~4的。本發(fā)明中所提到的環(huán)烷基,除非另外說明,均指碳數(shù)為3~18的基團,進一步推薦碳數(shù)為3~10的,尤其推薦碳數(shù)為3~7的。本發(fā)明中所提到的芳基,除非另外說明,均指苯基、萘基、C5~C10的含N,O,S的雜環(huán)基,推薦為苯基。
本發(fā)明方法中,所述水為蒸餾水。所述有機溶劑可以是極性或非極性溶劑。如苯、四氯化碳、石油醚、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、二烷六環(huán)、乙腈等。
采用本發(fā)明方法所得產(chǎn)物可以過重結(jié)晶,薄層層析,柱層析減壓蒸餾等方法加以分離。如用重結(jié)晶的方法,推薦溶劑為極性溶劑與非極性溶劑的混合溶劑。推薦溶劑可為二氯甲烷——正己烷,異丙醇——石油醚,乙酸乙酯——石油醚,乙酸乙酯——正己烷,異丙醇——乙酸乙酯——石油醚等混合溶劑。用薄層層析和柱層析方法,所用的展開劑為極性溶劑與非極性溶劑的混合溶劑。推薦溶劑可為異丙醇——石油醚,乙酸乙酯——石油醚,乙酸乙酯——正己烷,異丙醇——乙酸乙酯——石油醚等混合溶劑,其體積比可以分別是極性溶劑∶非極性溶劑=1∶0.1-500。例如乙酸乙酯∶石油醚=1∶0.1-50,異丙醇∶石油醚=1∶0.1-500。
本發(fā)明提供了一種有效的由氮雜環(huán)丙烷和氟化物的反應合成β-氟胺化合物的方法;提供了制備多種β-氟胺化合物的方法。與現(xiàn)有方法相比,該方法可適用于多種不同類型的氮雜環(huán)丙烷化合物,而所使用的氟化試劑毒性低,對玻璃儀器的腐蝕性弱,反應條件溫和,操作簡便。另外,反應中無需加入任何金屬鹽類化合物,從而有利于藥物的生產(chǎn)和處理。且反應的產(chǎn)率也較好(一般為60%-98%)。
具體實施例方式
通過下述實施例將有助于理解本發(fā)明,但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實施例1四丁基硫酸氫銨參與的的氮雜環(huán)丙烷的氟開環(huán)反應研究在一干燥的反應管中依次加入氮雜環(huán)丙烷化合物(0.5mmol),四丁基硫酸氫銨(170mg,0.5mmol),二水合氟化鉀(94mg,1mmol),乙腈(2ml),45℃下反應,反應結(jié)束,硅膠短柱過濾(CH2Cl2淋洗),減壓除去溶劑后柱層析分離得產(chǎn)物。P1N-(2-氟-環(huán)己基)-4`-甲基-苯磺酰胺,
固體,m.p.95-97℃;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ1.05-1.25(m,4H),1.26-1.44(m,1H),1.45-1.62(m,1H),1.87-2.08(m,2H),2.38(s,3H),3.02-3.21(m,1H),4.06 and 4.23(a double multiplet,2JH-F=50.1Hz,1H),5.03(d,J=6.1Hz,1H),7.22(d,J=8.6Hz,2H).7.71(d,J=7.9Hz,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-178.8(md,2JH-F 50.2Hz);IR(film) =3304,2951,1598,1496cm-1;EI-MSm/z(%)271(M+,37),210(100),155(67);Anal.for C13H17FNO2SCalcd.C,57.54;H,6.69;N,5.16.FoundC,57.49;H,6.73;N,4.96.
實施例2.四苯基硝酸銨參與的的氮雜環(huán)丙烷的氟開環(huán)反應研究在一干燥的反應管中依次加入氮雜環(huán)丙烷化合物(0.5mmol),四苯基硝酸銨(386mg,1mmol),LiF(31mg,1mmol),丙酮(2ml),45℃下反應,反應結(jié)束,硅膠短柱過濾(CH2Cl2淋洗),減壓除去溶劑后柱層析分離得產(chǎn)物。
P2N-(2-氟-環(huán)戊基)-4`-甲基苯磺酰胺 固體;m.p.75-77℃;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ1.35-1.42(m,1H),1.61-2.09(m,5H),2.41(s,3H),3.56-3.68(m,1H),4.71(d,J=6.1 Hz,1H),4.78 and4.96(a double multiplet,2JH-F=51.9Hz,1H),7.32(d,J=7.5Hz,2H),7.78(d,J=7.6Hz,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-175.9(md,2JH-F 56.6Hz);IR(film) =3265,3029,1597,1326cm-1;EI-MSm/z(%)257(M+,21),210(52),155(51),91(100);Anal.for C12H15FNO2SCalcd.C,56.01;H,6.27;N,5.44.FoundC,56.11;H,6.24;N,5.35.
實施例3四乙基硫酸氫銨參與的的氮雜環(huán)丙烷的氟開環(huán)反應研究在一干燥的反應管中依次加入氮雜環(huán)丙烷化合物(0.5mmol),四乙基硫酸氫銨(106mg,0.5mmol),CaF2(59mg,1mmol),四氫呋喃(2ml),45℃下反應,反應結(jié)束,硅膠短柱過濾(CH2Cl2淋洗),減壓除去溶劑后柱層析分離得產(chǎn)物。
P3N-(2-氟-環(huán)己基)-苯甲酰胺 固體;m.p.154-156℃;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ1.20-1.50(m,2H),1.52-1.91(m,4H),2.13-2.34(m,2H),4.09-4.16(m,1H),4.40(ddt,2JH-F=50.1Hz,3JH-H=4.8,9.6Hz,1H),6.16(br,1H),7.41-7.75(m,3H),7.76-7.79(m,2H);19FNMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-179.0(md,2JH-F 52.1Hz);IR(film) =3309,3032,1632,1537cm-1;EI-MSm/z(%)221(M+,0.26),201(40),105(100);Anal.for C13H16FNOCalcd.C,70.56;H,7.29;N,6.33.FoundC,70.47;H,7.27;N,6.16.
實施例4四丁基氟化銨參與的的氮雜環(huán)丙烷的氟開環(huán)反應研究在一干燥的反應管中依次加入氮雜環(huán)丙烷化合物(0.5mmol),四丁基氟化銨(262mg,1mmol),KF,2H2O(94mg,1mmol),二甲基甲酰胺(2ml),45℃下反應,反應結(jié)束,硅膠短柱過濾(CH2Cl2淋洗),減壓除去溶劑后柱層析分離得產(chǎn)物。
P4N-(2-氟-環(huán)庚基)-4`-甲基苯磺酰胺 固體;m.p.64-66℃;1H NMR(300 MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ 1.35-1.71(m,7H),1.73-1.98(m,3H),2.42(s,3H),3.31-3.38(m,1H),4.32(ddt,2JH-F=47.8Hz,3JH-H=3.9,7.3Hz,1H),4.95(d,J=6.1Hz,1H),7.29(d,J=8.1Hz,2H),7.76(d,J=8.5Hz,2H);19F NMR(282 MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-169.9(md,2JH-F 47.9Hz);IR(film) =3265,3066,2937,1898cm-1;EI-MSm/z(%)285(M+,20),210(100),155(78);Anal.for C14H19FNO2SCalcd.C,58.92;H,7.06;N,4.91.FoundC,59.20;H,6.98;N,4.82.
P5N-(2-氟-蒈基)-4`-甲基苯磺酰胺 固體;m.p.130-132℃;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ0.63-0.76(m,3H),0.90(s,3H),0.99(s,3H),1.02-1.22(m,1H),1.28(d,3JF-H=7.5Hz,3H),1.86-1.91(m,1H),2.07-2.22(m,1H),3.42-3.57(m,1H),4.52(d,J=9.0Hz,1H),7.32(d,J=8.1Hz,2H),7.79(d,J=8.4Hz,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-128.1(m);IR(film) =3260,3017,1598,1463cm-1;EI-MSm/z(%)326(MH+,2.3),306(32),91(100);Anal.for C17H24FNO2SCalcd.C,62.74;H,7.43;N,4.30.FoundC,62.96;H,7.41;N,4.15。
P6N-(2-氟環(huán)己基)-苯胺 液體;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ1.21-1.56(m,3H),1.60-1.73(m,2H),1.81-1.86(m,1H),2.10-2.25(m,2H),3.35-3.48(m,1H),3.64-3.75(m,1H),4.37(dddd,2JH-F=50.1Hz,JH-H=9.9,9.0,4.5Hz,1H),6.67-6.74(m,3H),7.15-7.28(m,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-178.4(md,2JH-F 52.1Hz);IR(film) =3421,1603,1511cm-1;EI-MSm/z(%)193(M+,57),132(100);Anal.for C14H19FNO2SCalcd.C,74.58;H,8.74;N,7.25.FoundC,74.88;H,8.98;N,7.03.
P7N-芐基-2-氟環(huán)己胺
液體;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ1.05-1.42(m,3H),1.44-1.55(m,1H),1.63-1.70(m,1H),1.72-1.78(m,1H),2.00-2.12(m,2H),2.62-2,74(m,1H),3.77(ABq,J=13.2 Hz,1H),3.90(ABq,J=12.9Hz,1H),4.34(dddd,2JH-F=50.4Hz,JH-H=11.1,9.0,4.8Hz,1H),7.21-7.34(m,5H);19F NMR(282 MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-179.0(md,2JH-F 51.0Hz);IR(film) =3331,1604,1496cm-1;EI-MSm/z(%)207(M+,25),146(55),91(100);Anal.for C14H19FNO2SCalcd.C,75.33;H,8.95;N,6.88.FoundC,75.12;H,9.19;N,7.12.
P8N-(2-氟-降冰片基)-4`-甲基苯磺酰胺 固體;m.p.112-114℃;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ1.10-1.42(m,8H),1.70-1.74(m,2H),2.35(s,3H),2.86-2.88(m,1H),3.53(m,1H),7.34(d,J=8.2Hz,2H),7.81(d,J=8.2Hz,2H).;19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-179.9(md,2JH-F 47.9Hz);IR(film) =3265,3066,2937,1898cm-1;EI-MSm/z(%)297(M+,25),91(100);Anal.for C15H20FNO2SCalcd.C,60.58;H,6.78;N,4.71.FoundC,60.39;H,6.96;N,4.83.
實施例5水和有機溶劑的混合溶劑中四丁基硫酸氫銨存在下KF與氮雜環(huán)丙烷的反應在一反應管中依次加入氮雜環(huán)丙烷化合物(0.5mmol),四丁基硫酸氫銨(340mg,1mmol),二水合氟化鉀(188mg,2mmol),H2O∶CH3CN(v∶v)=1∶3,35℃下反應八天,往反應體系中加入10ml二氯甲烷,分液,水相用二氯甲烷(10mlx2)萃取,有機相合并,無水Na2SO4干燥,減壓除去溶劑,柱層析分離得產(chǎn)物。P9和P10N-(1-苯基-2-氟-乙基)-4`-甲基-苯磺酰胺和N-(2-氟-2-苯基-乙基)-4-甲基-苯磺酰胺 液體;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ2.35(s,3H),2.38(s,3H),3.21-3.51(m,2H),4.41-4.45(m,1H),4.55-4.63(m,2H),4.82-4.87(m,1H),5.17(d,J=6.0Hz,1H),5.48(ddd,2JF-H=48.3Hz,JH-H=8.4,3.6Hz,1H),7.11-7.40(m,7H),7.58-7.61(m,2H),7.70-7.80(m,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-183.2(md,2JH-F 48.5Hz),-223.5(m);IR(film) =3303,1599,1328cm-1;EI-MSm/z(%)294(MH+,1),293(M+,1),260(38),155(100);Anal.for C19H23FNSO3Calcd.C,61.41;H,5.50;N,4.77.FoundC,61.23;H,5.46;N,4.51。P11和P12N-((1-丁基-2-氟-)-乙基)-4`-甲基-苯磺酰胺和N-((2-氟-2-丁基)-乙基)-4`-甲基-苯磺酰胺 液體;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ=0.80(t,J=6.9Hz,3H),0.89(t,J=7.2 Hz,3H),1.14-1.32(m,6H),2.44(s,3H),2.98-3.35(m,2H),3.41-3.50(m,1H),4.28(ddd,2JF-H=46.8Hz,JH-H=9.6,3.6Hz,2H),4.50-4.85(m,1H),4.71(d,J=8.5Hz,1H),4.75-4.79(m,1H),7.32(d,J=8.0Hz,2H),7.78(d,J=8.0Hz,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-186.3(m),-230.5(m);IR(film) =3279,1599,1496cm-1;EI-MSm/z(%)273(M+,1),240(73),91(100);Anal forC19H23FNSO3Calcd.C,57.12;H,7.37;N,5.12.FoundC,57.33;H,7.53;N,4.88。P13N-(2-氟-1,2-二苯基-乙基)-4`-甲基-苯磺酰胺 固體;m.p.213-214℃;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ=2.34(s,3H),4.65-4.77(m,1H),5.20(d,J=6.4Hz,1H),5.77(dd,2JF-H=49.2Hz,JH-H=3.3Hz,1H),6.80-7.26(m,12H),7.52(d,J=8.1Hz,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-191.6(m);IR(film) =3230,1600,1498cm-1;EI-MSm/z(%)237(M+,9),135(100);Anal for C19H23FNSO3Calcd.C,68.27;H,5.46;N,3.79.FoundC,68.05;H,5.27;N,3.54。
P14N-(3-氟-N,N-二甲基-3-苯基-2-(-4`-甲基-苯磺酰胺基))-丙酰胺 固體;m.p.189-191℃;1H NMR(300MHz,CDCl3,25℃,TMS)δ=2.40(s,3H),2.73(s,3H),2.77(s,3H),4.52-4.61(m,1H),5.36(dd,2JF-H=51.2Hz,JH-H=7.5Hz,1H),5.72(d,J=9.3Hz,1H),7.19(d,J=8.1Hz,2H),7.27-7.36(m,5H),7.54(d,J=8.1Hz,2H);19F NMR(282MHz,CDCl3,25℃,CF3COOH)δ-180.6(m);IR(film) =3221,1600,147cm-1;EI-MSm/z(%)264(M+,18),91(100);Anal forC18H21FN2SO3Calcd.C,59.32;H,5.81;N,7.69.FoundC,59.30;H,5.79;N,7.70。
權(quán)利要求
1.一種有效的合成β-氟胺化合物的方法,其特征是以氮雜環(huán)丙烷為原料,以季銨鹽為催化劑,與氟化物MFn或其水合物反應制得,可用下式表示 氮雜環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)式為 開環(huán)試劑為MFn(M=Li,Na,K,Cs,Ba,Ca,n=1,2),季銨鹽為R8R9R10R11NX(R8R9R10R11可為烷基或R6取代的芳基,烷基為C1-C24的鏈烷基或環(huán)烷基;X=HSO4,NO3,SO4,CO3,F(xiàn),);其中R1,R2,R3,R4=H,F(xiàn),Cl,Br,I,烴氧基,C1-C16的烷基,烯基,炔基,環(huán)烷基,芐基,R6取代的芳基。所述的R6取代的芳基 其中R6=H,F(xiàn),Cl,Br,I,C1-C18的烷基,烴氧基,苯基,硝基,酯基,?;?;或者R1,R2相連成為四到八元環(huán),或者R3,R4相連成為四到八元環(huán);環(huán)上無取代基或取代基為二甲叉基 亞乙基;R5=H,R6取代的芳基磺?;?,芐基,?;?R7CO),R6取代的芳基。?;?R7CO)R7=C1-C18的烷基、叔丁基氧基、R6取代的芳基。
2.如權(quán)利要求1所述的合成β-氟胺化合物的方法,其特征是氮雜環(huán)丙烷、開環(huán)試劑、季銨鹽的摩爾比為1∶1-10∶0.01-4。
3.如權(quán)利要求1所述的合成β-氟胺化合物的方法,其特征是反應在溫度為0℃至180℃,反應時間為1-360小時。
4.如權(quán)利要求1所述的合成β-氟胺化合物的方法,其特征是反應在有機溶劑或水和有機溶劑的存在下。
5.如權(quán)利要求4所述的合成β-氟胺化合物的方法,其特征是所述水為蒸餾水。所述有機溶劑可以是極性或非極性溶劑。
6.如權(quán)利要求4所述的合成β-氟胺化合物的方法,其特征是所述有機溶劑是苯、四氯化碳、石油醚、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、二烷六環(huán)、乙腈。
7.如權(quán)利要求1所述的合成β-氟胺化合物的方法,其特征是所得產(chǎn)物可以過重結(jié)晶,薄層層析,柱層析減壓蒸餾加以分離。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有效的由氮雜環(huán)丙烷和氟化物的反應合成制備多種β-氟胺化合物的方法。與現(xiàn)有方法相比,該方法可適用于多種不同類型的氮雜環(huán)丙烷化合物,并具有所使用的氟化試劑毒性低,對玻璃儀器的腐蝕性弱,反應條件溫和,操作簡便的優(yōu)點。另外,反應中無需加入任何金屬鹽類化合物,從而有利于藥物的生產(chǎn)和處理。且反應的產(chǎn)率也較好(一般為60%-98%)。
文檔編號C07B37/00GK1483720SQ0314176
公開日2004年3月24日 申請日期2003年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月23日
發(fā)明者侯雪龍, 范仁華, 戴立信 申請人:中國科學院上海有機化學研究所