一種吡咯衍生物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備吡咯衍生物的方法。具體方法是由亞甲基氮雜環(huán)丙烷與炔， 以銀-偶氮四唑金屬有機(jī)框架材料為催化劑，發(fā)生[3+2]環(huán)加成反應(yīng)制備取代的吡咯衍生 物。
【背景技術(shù)】
[0002] 吡咯及其衍生物是藥物化學(xué)重要的雜環(huán)化合物之一，這類結(jié)構(gòu)廣泛存在于天然產(chǎn) 物及一些人工合成的具有生物活性的化合物結(jié)構(gòu)中，比如卟啉，維生素 B12等。吡咯環(huán)的構(gòu) 建被用于眾多活性藥物分子的合成，例如抗真菌藥吡咯尼群，抗菌藥司他霉素，消炎藥托美 丁，抗腫瘤藥長春新堿等?？梢娺量┉h(huán)的構(gòu)建是有機(jī)合成中非常有用的一個(gè)模塊，吡咯環(huán) 的構(gòu)建一直是有機(jī)合成中的重要研究方向。而環(huán)加成反應(yīng)則是構(gòu)建環(huán)結(jié)構(gòu)，尤其是雜環(huán)化 合物的一種重要途徑，其原子利用率高、條件溫和（（a)Katritzky，A.R. ; Yao，J. ; Bao，W.; Qi,M.; Steel,P.J. J.Org.Chem.1999,64,346; (b)ffashizuka,K.I.; Minakata,S.; Ryu,I .;Komatsu,M· Tetrahedron 1999, 55,12969·)。如何經(jīng)濟(jì)高效的進(jìn)行吡略環(huán)的構(gòu)建 一直是有機(jī)合成領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。Chem.Comm.，2013，49，5073報(bào)道了一種環(huán)加成構(gòu)建吡咯 結(jié)構(gòu)的方法，但存在收率較低，反應(yīng)時(shí)間過長等缺點(diǎn)，難以應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn);CryEngComm， 2014,16,10485報(bào)道了一種新型的有機(jī)金屬框架材料，分子式為C3H8AgN 7為銀-偶氮四唑結(jié) 構(gòu)，并將其應(yīng)用于降解有機(jī)染料，但并未進(jìn)一步報(bào)道其其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明涉及一種制備吡咯衍生物的方法。具體方法是由亞甲基氮雜環(huán)丙烷與炔， 以銀-偶氮四唑金屬有機(jī)框架材料為催化劑，發(fā)生[3+2]環(huán)加成反應(yīng)制備取代的吡咯衍生 物。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 采用在銀偶氮四唑的催化下進(jìn)行如下的反應(yīng)式進(jìn)行環(huán)加成構(gòu)建吡咯環(huán)：
其中Ri為H、C1-C8烷基(如甲基和乙基）、C1-C8烷氧基(如甲氧基和乙氧基）、C3-C8環(huán)烷 基(如環(huán)丙烷基、環(huán)己烷基）、苯基、取代的苯基、芐基、取代的芐基中的一種，苯基或芐基上 的取代基為C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、？、(：1、8廣1、勵(lì) 2中的一種、二種或三種;1?2、1?3可以相同 或不同的為氫、C1-C8烷基（如甲基和乙基）、C1-C8烷氧基（如甲氧基和乙氧基）、C3-C8環(huán)烷 基(如環(huán)丙烷基、環(huán)己烷基）、苯基。
[0004] C1-C8烷基可為但不限于例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基，戊 基，己基； C1-C8烷氧基可以為但不限于例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧 基、叔丁氧基，戊氧基，己氧基； C3-C8環(huán)烷基可以為但不限于例如環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、環(huán)庚烷； 其中催化劑銀-偶氮四唑金屬有機(jī)框架材料分子式為C3H8AgN7;紅外光譜數(shù)據(jù)為IR spectrum(cm-〇 : 3338w，3248w，3160w，1598m，1391w，1052w，1008w，970w，745w，570w;且該晶 體屬于單斜晶系，空間點(diǎn)陣群是P21/c，晶胞參數(shù)如下：a/A=4.5401，b/ A=ll .0469,c/ A= 14·585，α(°)=90，β(°)=93·647(2)，γ (°)=90。
[0005] 具體制備步驟為在反應(yīng)器中加入催化劑、亞甲基氮雜環(huán)丙烷I、炔II和溶劑，室溫 下反應(yīng)2h_8h;反應(yīng)結(jié)束后，抽掉溶劑，固體純化后得到吡咯衍生物III。
[0006] 化合物I和化合物II的摩爾比例為2:1-1:1，例如可以是1.9:1、1.8 :1、1.7:1、1.6: 1、1·5:1、1·4:1、1·3:1、1·2:1〇
[0007] 溶劑為四氫呋喃、Ν，Ν-二甲基甲酰胺、苯、甲苯、乙醚、四氯化碳、1，4-二氧六環(huán)、乙 腈中的一種或多種。
[0008] 相對(duì)于化合物II的摩爾量，催化劑的用量為3mo l%-5%mo 1。
[0009] 相對(duì)于化合物II的摩爾量，溶劑的用量為5ml /mmo 1 -20ml /mmo 1，例如10ml /mmo 1、 15m1/mmol〇
[0010] 反應(yīng)時(shí)間可以為3h、4h、5h、6h、7h或者進(jìn)一步通過TLC等進(jìn)行跟蹤確定； 反應(yīng)結(jié)束后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，固體溶于合適的溶劑，如二氯甲烷上樣進(jìn)行硅膠柱層 析，得到目標(biāo)產(chǎn)物化合物III。
[0011]亞甲基氮雜環(huán)丙烷是一種化學(xué)性質(zhì)豐富，但是相對(duì)穩(wěn)定存在的三元環(huán)狀化合物， 我們發(fā)現(xiàn)亞甲基氮雜環(huán)丙烷和炔基，利用銀偶氮四唑?yàn)榇呋瘎?，在溫和條件下可以和炔基 發(fā)生[3+2]環(huán)加成反應(yīng)，高收率快速的獲得吡咯衍生物。該方法原料廉價(jià)易得，操作簡(jiǎn)便，條 件溫和，不使用配體，反應(yīng)較快，收率較高且穩(wěn)定。所獲得的吡咯衍生物容易進(jìn)一步衍生化。 【具體實(shí)施方式】 [0012] 實(shí)施例1
于20ml燒瓶中依次加入5mol % (相對(duì)于炔）的銀偶氮四挫催化劑C3H8AgN7,然后加入 20mmol亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束 后過濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫 劑沖洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為90%，純度2 99 %。
[0013] 實(shí)施例2
于2Om 1燒瓶中加入4mo 1 % (相對(duì)于炔)的銀偶氮四挫催化劑C3HsAgN7，然后加入2Ommo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol炔，加入10ml甲苯，最后室溫25 °C下反應(yīng)5h。反應(yīng)結(jié)束后過濾， 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚：乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖洗 柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為92%，純度2 99 %。 實(shí)施例3
于20ml燒瓶中加入3mo 1 % (相對(duì)十炔）的銀偶氮四唑催化刑C3H8AgN7，然后加入20mmo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和15mmol的炔，加入15ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束后過 濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖 洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為92%，純度2 99 %。
[0014] 實(shí)施例4
于2 0m 1燒瓶中加入5mo 1 % (相對(duì)于炔)的銀偶氮四挫催化劑C3HsAgN7，然后加入15mmo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后過 濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖 洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為90%，純度2 99 %。 實(shí)施例5
于2 0m 1燒瓶中加入5mo 1 % (相對(duì)于炔)的銀偶氮四挫催化劑C3ifeAgN7，然后加入12mmo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后過 濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖 洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為91%，純度2 99 %。 實(shí)施例6
Λ 于2 Om 1燒瓶中加入5mo 1 % (相對(duì)于炔)的銀偶氮四挫催化劑C3HsAgN7，然后加入12mmo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后過 濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖 洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為88%，純度2 99 %。 實(shí)施例7
于2 0m 1燒瓶中加入5mo 1 % (相對(duì)于炔)的銀偶氮四挫催化劑C3ifeAgN7，然后加入12mmo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后過 濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖 洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為94%，純度2 99 %。 實(shí)施例8
于2 0m 1燒瓶中加入5mo 1 % (相對(duì)于炔)的銀偶氮四挫催化劑C3HsAgN7，然后加入12mmo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后過 濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖 洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為91%，純度2 99 %。 實(shí)施例9
于2 Om 1燒瓶中加入5mo 1 % (相對(duì)于炔)的銀偶氮四挫催化劑C3ifeAgN7，然后加入12mmo 1 亞甲基氮雜環(huán)丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室溫25°C下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后過 濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮蒸除溶劑，固體進(jìn)行硅膠柱層析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脫劑沖 洗柱子，得到目標(biāo)吡咯類化合物，收率為95%，純度2 99 %。
[0015]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方 式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本 發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書 中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種化咯衍生物的制備方法，其特征在于通過如下反應(yīng)進(jìn)行： W下式所示的取代亞甲基氮雜環(huán)丙烷I和烘II為原料合成化咯類化合物III，反應(yīng)式如 下：其中催化劑C抽sAg化為銀-偶氮四挫金屬有機(jī)框架材料;紅外光譜數(shù)據(jù)為IR spec化um (cnfi): 3338W，3248W，3160w，1598m，1391w，1052W，1008W，970w，745w，570w;且該晶體屬于單 斜晶系，空間點(diǎn)陣群是P21/c，晶胞參數(shù)如下：a/A=4.5401，b/ A=11.0469，c/ Α=14.585，α (°) =90,β(° )=93.647(2), γ (°)=90； Ri為H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C3-C8環(huán)烷基、苯基、取代的苯基、芐基、取代的芐基中 的一種，苯基或芐基上的取代基為C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、F、C1、化、I、M)2中的一種、二種 或Ξ種;R2、化可W相同或不同的為氨、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C3-C8環(huán)烷基、苯基。2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:具體制備步驟為在反應(yīng)器中加入催化劑、 化合物I、化合物II和溶劑，室溫下攬拌反應(yīng)化-8h，反應(yīng)結(jié)束后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮，固 體溶于二氯甲燒上樣進(jìn)行硅膠柱層析，得到化合物III。3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:化合物I和II的摩爾比例為2:1-1:1，優(yōu) 選1.2:1或1.5:1。4. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：溶劑為四氨巧喃、N，N-二甲基甲酯胺、 苯、甲苯、乙酸、四氯化碳、1,4-二氧六環(huán)、乙臘中的一種或多種。5. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:相對(duì)于化合物II的摩爾量，催化劑的用 量為 3mol%-5mol〇/〇。6. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:相對(duì)于化合物II的摩爾量，溶劑的用量 為5ml/mmol-20ml/mmol。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效構(gòu)建吡咯環(huán)結(jié)構(gòu)的方法，通過銀偶氮類金屬框架材料作為催化劑，亞甲基氮雜環(huán)丙烷I和炔基化合物II進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)，合成了一系列吡咯類化合物III，收率較高，反應(yīng)迅速，條件溫和，易于進(jìn)行工業(yè)化。
【IPC分類】C07D207/325, C07D207/333, C07D207/46, C07D207/323
【公開號(hào)】CN105566195
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511006015
【發(fā)明人】劉麗蓉
【申請(qǐng)人】東莞市青麥田數(shù)碼科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日