苯并芳香氮雜環類化合物的還原方法技術

本發明專利技術公開了一種苯并芳香氮雜環的還原方法。該方法以苯并芳香氮雜環為原料，以雙硼酸為氫源，以路易斯酸為催化劑，以乙腈為溶劑，在適當的溫度和時間下即可得苯并氮雜環類化合物。本發明專利技術所提供的苯并芳香氮雜環的還原方法，條件溫和、成本低、產率高，后處理簡單，適合工業化生產，工藝路線如下：

【技術實現步驟摘要】
苯并芳香氮雜環類化合物的還原方法
本專利技術屬于有機合成
，具體涉及一種苯并芳香氮雜環類化合物的還原方法。
技術介紹
苯并氮雜環類化合物具有多種藥理活性，在抗癌、抗真菌和鎮痛等方面顯示出良好的活性。此外，也可以用于預防和治療動脈硬化、高脂血癥以及血脂障礙。同時，苯并氮雜環類化合物也被應用于治療腎衰竭、冠心病、庫欣綜合征。另外，苯并氮雜環類化合物還是具有良好供電子能力的發色團，其作為供電子體的分散染料具有色光鮮艷、深色效應和消光系數的優點。由于這類化合物的特殊用途，近年來，人們發展了大量的合成方法，包括氫化反應、Diels-Alder反應、多步反應、多組分反應、多米諾反應。上述合成方法中，氫化反應使用氫氣作為反應的氫源，操作不便且存在危險性，底的適用范圍具有局限性；Diels-Alder反應要求底物的結構中存在共軛的雙鍵體系，底物適應性并不廣泛；多步反應的反應路線長、時間久，操作復雜，總的產率；多組分反應和多米諾反應中所用到的原料結構特殊復雜、制備比較困難，不適合工業化生產，因此對四氫喹啉類化合物的合成方法研究意義重大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種苯并氮雜環類化合物，其結構式為：其中，X1、X2、X3、X4為氫、鹵素、C1-C6烷基、C1-C6烷基氧基中的任意一種；R1、R2、R3為C1-C10烷基、C6-C12芳基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基鹵基、C6-C20烷基芳基、C6-C15烷基氧基芳基、C6-C12雜芳基、C6-C12芳基烷基中的任意一種；該苯并氮雜環類化合物的定義中，所用術語不論單獨使用，還是用在復合詞中代表如下取代基：鹵素:指氟、氯、溴、碘；烷基:指直鏈或支鏈烷基；環烷基:指飽和或不飽和的環烷基；C6-C12芳基指苯基和由它派生出的一環芳基或多環芳基；C6-C12雜芳基指一環雜芳基或多環雜芳基，環中含有一到五個下列中相同或不同的雜原子：N、O、S或P。進一步優選為X1、X2、X3、X4為氫、鹵素、C1-C6烷基、C1-C2烷基氧基中的一種；R1、R2、R3為氫、C1-C3烷基、C6-C12芳基、C6-C12芳基甲基、C6-C12芳基鹵基、C3-C6環烷基、C6-C12環烷基苯基中的一種；本專利技術的目的在于提供一種反應條件溫和、成本低、產率高的合成苯并氮雜環類化合物的方法。具體是以苯并芳香氮雜環類化合物為原料，金屬鹽為催化劑，四羥基二硼為氫源，于有機溶劑中，40-120℃反應4-30小時后制得苯并氮雜環類化合物，具體通式如下：所述的銅鹽為醋酸銅、碘化亞銅、三氟甲磺酸銅、溴化銅、氯化銅、氯化亞銅、氟化銅、三氟甲磺酸亞銅甲苯絡合物、鈀/碳、醋酸鈀、三氟乙酸鈀、二(乙酰丙酮)鈀、雙(三苯基膦)二氯化鈀、四(三苯基膦)鈀、醋酸亞鐵、三氟甲磺酸鐵、三乙酰丙酮鐵、高氯酸亞鐵水合物、四氟硼酸鐵六水合物、硫化亞鐵、三氟甲磺酸亞鐵、氯化亞鐵、九羰基二鐵、十二羰基鐵、溴化鐵、氯化鐵、六水合三氯化鐵、三氯化鐵中的任意一種；所述的溶劑為乙腈、甲苯、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、異丙醇、水、聚乙二醇-200、乳酸乙酯中的任意一種；本專利技術的四氫喹啉類化合物的合成方法中，進一步優選為：以喹啉類化合物為原料，金屬鹽為催化劑，四羥基二硼為氫源，于有機溶劑中，40℃反應12小時后制得四氫喹啉，具體通式如下：所述的銅鹽為醋酸銅、碘化亞銅、三氟甲磺酸銅、溴化銅、氯化銅、氟化亞銅、鈀/碳、醋酸鈀、醋酸亞鐵中的任意一種；所述的溶劑為乙腈、甲苯、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、異丙醇、水、聚乙二醇-200、乳酸乙酯中的任意一種；上述步驟的苯并氮芳香雜環類化合物中X1、X2、X3、X4為氫、鹵素、C1-C6烷基、C1-C2烷基氧基中的一種；R1、R2、R3為氫、C1-C3烷基、C6-C12芳基、C6-C12芳基甲基、C6-C12芳基鹵基、C3-C6環烷基、C6-C12環烷基苯基中的一種；該喹啉類化合物的定義中，所用術語不論單獨使用，還是用在復合詞中代表如下取代基：鹵素:指氟、氯、溴、碘；烷基:指直鏈或支鏈烷基；環烷基:指飽和或不飽和的環烷基；C6-C12芳基指苯基和由它派生出的一環芳基或多環芳基；C6-C12雜芳基指一環雜芳基或多環雜芳基，環中含有一到五個下列中相同或不同的雜原子：N、O、S、P。所述環烷基、芳基、雜芳基中氫原子未被取代或部分被取代，部分被取代時，被取代的取代基為鹵素、C1-C6烷基、C1-C6烷基氧基中的任意一種本專利技術為苯并氮雜環類化合物的合成提供了新方法。本專利技術中利用銅鹽作為催化劑，四羥基二硼作為氫源，反應過程中銅鹽可與四羥基二硼發生氧化加成反應，然后和苯并芳香氮雜環上的氮原子絡合，活化芳香雜環，使四羥基二硼上的氫原子轉移到環上，得到目標產物。具體實施方式以下實施例旨在說明本專利技術而不是對本專利技術的進一步限定。實施例12-甲基四氫喹啉的合成2-甲基喹啉(0.3mmol，43mg)、四羥基二硼(0.9mmol,81mg)、Pd(OAc)2(0.015mmol，3.5mg)加入1mL乙腈中，40℃下反應12小時，薄層色譜法純化得到2-甲基四氫喹啉12mg，產率為27％，純度為98％，1HNMR(400MHz,CDCl3):δ＝1.28(d,3H,CH3),1.68(m,1H),2.01(m,1H),2.77-2.95(m,2H),3.47(m,1H),3.67(br,1H),6.54(d,1H),6.70(t,1H),7.05(t,2H)ppm；13CNMR(100MHz,CDCl3):δ＝22.75,26.74,47.26,114.15,117.08,121.20,126.82,129.40,144.91ppm。實施例22-甲基四氫喹啉的合成2-甲基喹啉(0.3mmol，43mg)、四羥基二硼(0.9mmol,81mg)、Cu(OAc)2(0.015mmol，2.5mg)加入1mL乙腈中，40℃下反應12小時，薄層色譜法純化得到2-甲基四氫喹啉42.8mg，產率為97％，純度為98％。實施例32-甲基四氫喹啉的合成2-甲基喹啉(0.3mmol，43mg)、四羥基二硼(0.9mmol,81mg)、CuI(0.015mmol，5mg)加入1mL乙腈中，40℃下反應12小時，薄層色譜法純化得到2-甲基四氫喹啉29.6mg，產率為67％，純度為98％。實施例42-甲基四氫喹啉的合成2-甲基喹啉(0.3mmol，43mg)、四羥基二硼(0.9mmol,81mg)、Cu(OTf)2(0.015mmol，6mg)加入1mL乙腈中，40℃下反應12小時，薄層色譜法純化得到2-甲基四氫喹啉31.4mg，產率為71％，純度為98％。實施例52-甲基四氫喹啉的合成2-甲基喹啉(0.3mmol，43mg)、四羥基二硼(0.9mmol,81mg)、CuBr2(0.015mmol，4mg)加入1mL乙腈中，40℃下反應12小時，薄層色譜法純化得到2-甲基四氫喹啉3.5mg，產率為8％，純度為98％。實施例62-甲基四氫喹啉的合成2-甲基喹啉(0.3mmol，43mg)、四羥基二硼(0.9mmol,81mg)、CuCl2(0.015mmol，3mg)加入1mL乙腈中，40℃下反應12小時，薄層色本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種苯并芳香氮雜環類化合物，其特征在于，該化合物的結構式為：

【技術特征摘要】
1.一種苯并芳香氮雜環類化合物，其特征在于，該化合物的結構式為：X1、X2、X3、X4為氫、鹵素、C1-C6烷基、C1-C6烷基氧基中的任意一種；R1、R2、R3為C1-C10烷基、C6-C12芳基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基鹵基、C6-C20烷基芳基、C6-C15烷基氧基芳基、C6-C12雜芳基、C6-C12芳基烷基中的任意一種；Y、Z為C、N、O中的任意一種；該苯并芳香氮雜環類化合物的定義中，所用術語不論單獨使用，還是用在復合詞中代表如下取代基：鹵素:指氟、氯、溴、碘；烷基:指直鏈或支鏈烷基；環烷基:指飽和或不飽和的環烷基；芳基指苯基和由它派生出的一環芳基或多環芳基；C6-C12雜芳基指一環雜芳基或多環雜芳基，環中含有一到五個下列中相同或不同的雜原子：N、O、S、P。2.一種苯并芳香氮雜環類化合物的合成方法，其特征在于，以喹啉類衍生物和喹喔啉類衍生物為原料，金屬鹽為催化劑，四羥基二硼為氫源，在有機溶劑中，40-100℃下反應8-24小時制得四氫喹啉衍生物和四氫喹喔啉類衍生物，即目標化合物，具體通式如下：所述的金屬鹽為醋酸銅、碘化亞銅、三氟甲磺酸銅、溴化銅、氯化銅、氯化亞銅、氟化銅、三氟甲磺酸亞銅甲苯絡合物、鈀/碳、醋酸鈀、三氟乙酸鈀、二(乙酰丙酮)鈀、雙(三苯基膦)二氯化鈀、四(三苯基膦)鈀、醋酸亞鐵、三氟甲磺酸鐵、三乙酰丙酮鐵、高氯酸亞鐵水合物、四氟硼酸鐵六水合物、硫化亞鐵、三氟甲磺酸亞鐵、氯化亞鐵、九羰基二鐵、十二羰基鐵、溴化鐵、氯化鐵、六水合三氯化鐵、三氯化鐵中的任意一種；所述的有機溶...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周海峰，皮單違，劉祈星，何人可，崔鵬，
申請(專利權)人：三峽大學，
類型：發明
國別省市：湖北,42