本發(fā)明涉及化學合成技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種氮雜芳烴芐位與缺電子芳環(huán)偶聯(lián)的方法。
背景技術(shù):
芐位含有芳基的氮雜芳烴作為一種“優(yōu)勢結(jié)構(gòu)”,不僅是藥物分子及天然產(chǎn)物生物堿中常見的基本結(jié)構(gòu)單元,如苯丙烯啶是一種抗膽堿藥物(a),抗心律失常藥物達舒平的主要成分丙吡胺中也含有氮雜芳烴結(jié)構(gòu)(b);而且也廣泛應(yīng)用于分子識別、太陽能電池等領(lǐng)域。
尋找一種有效構(gòu)建C-C鍵的方法一直是化學研究者們努力的方向,交叉脫氫偶聯(lián)作為C-H鍵活化的一種新的方法,因其不需要預(yù)先官能化,引起了大家的極大興趣,其理論研究和實際應(yīng)用也越發(fā)成熟。目前,氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng)因其產(chǎn)生的廢料僅為環(huán)境友好的水,極大地提高了反應(yīng)的原子經(jīng)濟性以及環(huán)境友好性而在有機合成領(lǐng)域中占據(jù)了重要地位。
芳環(huán)化合物的C(sp2)-H鍵較為穩(wěn)定,難以直接通過底物與氧氣的作用實現(xiàn)自然氧化偶聯(lián)反應(yīng)(c),2013年美國的Ku rti等人在C(sp3)-C(sp2)自然氧化偶聯(lián)方面取得了重要進展(d)。他們使用酮類化合物與硝基苯類化合物作為反應(yīng)底物,在叔丁醇鈉的促進下實現(xiàn)了二者的氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng),合成了α-芳基酮類化合物。
參考文獻
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技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種氮雜芳烴芐位與缺電子芳環(huán)偶聯(lián)的方法。本發(fā)明操作簡單實用,產(chǎn)率好,且反應(yīng)具有綠色經(jīng)濟性,對環(huán)境友好,易于工業(yè)化。
一種氮雜芳烴芐位與缺電子芳環(huán)偶聯(lián)的方法,反應(yīng)式和條件如下:
式中:
溫度:25℃;
溶劑:二甲基亞砜;
時間:12小時;
所述的R1為氫、甲基、甲氧基、Cl、Br、三氟甲基或硝基中的一種取代基;
所述的R2為氫、苯中的一種取代基;
所述的R3為氫、苯磺?;械囊环N取代基;
所述的R4為氫或硝基中的一種取代基;
所述的R1為氫、Cl、Br、三氟甲基或硝基中的一種取代基;
所述的X為C、N;
所述的Y為O、S;
包括以下步驟:用微量注射器精密量取0.2mmoL的2-甲基喹喔啉,加入到15mL的封管中,再加入0.4mmoL的1,3-二硝基苯,接著加入0.4mmoL叔丁醇鉀,最后加入2mL DMSO作為溶劑,開動攪拌器,室溫下反應(yīng),TLC監(jiān)測反應(yīng),直到反應(yīng)完全。然后萃取、濃縮、旋干拌樣、柱層析分離純化。
優(yōu)選的,所述氮雜芳烴與缺電子芳環(huán)的摩爾比為1∶1.5。
優(yōu)選的,所述溫度范圍為25℃。
優(yōu)選的,所述溶劑還可以為四氫呋喃。
優(yōu)選的,所述堿還可以為NaOH、KOH、NaH、CsOH。
優(yōu)選的,所述堿的量為2當量。
優(yōu)選的,所述萃取劑為乙酸乙酯。
優(yōu)選的,所述干燥劑為無水硫酸鎂。
優(yōu)選的,所述反應(yīng)為所述反應(yīng)為氮雜芳烴芐位與缺電子芳環(huán)脫氫偶聯(lián),在反應(yīng)溫度為25℃、反應(yīng)溶劑DMSO、堿為叔丁醇鉀(2eq)時結(jié)果最佳,達到64%。
本發(fā)明提出的本發(fā)明提出的一種氮雜芳烴芐位與缺電子芳環(huán)偶聯(lián)的方法,實現(xiàn)了無金屬催化條件下氮雜芳烴芐位與缺電子芳環(huán)的氧化脫氫偶聯(lián),原料簡單易得,反應(yīng)條件溫和,操作簡單實用,反應(yīng)活性高,原料轉(zhuǎn)化完全,分離方便,產(chǎn)率高,且反應(yīng)具有綠色經(jīng)濟性,對環(huán)境友好。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步解說。
實施例1:條件的優(yōu)化
用微量注射器精密量取0.2mmoL的2-甲基喹喔啉,加入到15mL的封管中,再加入0.4mmoL的1,3-二硝基苯,接著加入0.4mmoL叔丁醇鉀,最后加入2mL DMSO作為溶劑,開動攪拌器,室溫下反應(yīng),TLC監(jiān)測反應(yīng),直到反應(yīng)完全。然后萃取、濃縮、旋干拌樣、柱層析分離純化。在相同的反應(yīng)條件下,所用溶劑不同,堿不同,反應(yīng)產(chǎn)率也不同,具體產(chǎn)率如下:
注:產(chǎn)率為分離產(chǎn)率。
實施例2:一種氮雜芳烴芐位與缺電子芳環(huán)偶聯(lián)的方法。
實施例3:
對本實施例制得的產(chǎn)物進行核磁共振分析:
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.92(d,J=2.3Hz,1H),8.88(d,J=5.3Hz,1H),8.49-8.42(m,1H),8.12-8.06(m,1H),7.87(ddd,J=9.1,5.4,2.4Hz,1H),7.77(d,J=8.5Hz,1H),7.75-7.69(m,2H),4.85(s,2H).
13C NMR(126MHz,CDCl3)δ152.1,149.5,147.3,145.3,142.0,141.6,139.6,134.8,130.5,130.0,129.4,129.2,127.3,120.7,39.7.
實施例4:
對本實施例制得的產(chǎn)物進行核磁共振分析:
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.75(s,1H),8.19(d,J=8.7Hz,2H),8.08(ddd,J=9.6,7.9,1.1Hz,2H),7.77(tdd,J=8.5,7.0,1.6Hz,2H),7.51(d,J=8.7Hz,2H),4.48(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ154.1,147.2,145.6,145.5,142.3,141.6,130.6,130.1,129.9,129.5,129.3,124.2,42.6..
實施例5:
對本實施例制得的產(chǎn)物進行核磁共振分析:
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.70-8.67(m,1H),8.55(d,J=8.7Hz,1H),8.28(d,J=8.5Hz,1H),8.17(d,J=7.8Hz,1H),8.08-8.04(m,2H),7.75(dddd,J=14.9,8.4,7.0,1.5Hz,2H),7.70-7.66(m,1H),7.60(ddd,J=8.2,6.9,1.1Hz,1H),7.53(d,J=7.8Hz,1H),4.89(s,2H).
13C NMR(125MHz,CDCl3)δ154.2,146.6,145.3,142.2,141.5,141.3,132.9,130.48,129.8,129.4,129.3,129.2,127.9,126.2,125.7,125.0,123.9,123.6,41.0.
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。