一種制備10位取代的-5H-二苯并(b,f)氮雜卓類化合物的方法技術

本發明專利技術公開了一種制備10位取代的

【技術實現步驟摘要】
一種制備10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物的方法


[0001]本專利技術是涉及一種制備10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物的方法，屬于有機合成


技術介紹

[0002]10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物(如式Ⅰ所示)是一類七元芳環稠合氮雜環化合物。其本身是一類具有代表性的醫藥中間體，可以用來合成抗癲癇藥卡馬西平及奧卡西平(其化學結構式如下所示)等。再者，它還是材料和基因工程方面重要的化工原料，如：由于它具有共軛稠環結構，因而該類化合物也是一類有機光電材料的前驅體，在光電領域有著應用前景。
[0003][0004]目前，合成10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物有以下2種方法：
[0005]方法一：以二苯并(b,f)氮雜卓類化合物為原料，與氯氰反應生成5
?
氰基
?
二苯并(b,f)氮雜卓，然后在5
?
氰基
?
二苯并(b,f)氮雜卓的10位上硝化得到10
?
硝基
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓，其反應路線如下所示：
[0006][0007]該方法的缺點是：1)氯氰是一種有劇毒的危險性氣體，操作困難而且危險，不適宜工業化生產；2)硝化用的N2O3/N2O4使用起來也較困難，也不適宜工業化生產；
[0008]方法二：以2
?
甲基
?
硝基苯為原料，經氧化、還原、成環形成二氫
?
5H
?
二苯并[b,f]氮雜卓，再經酰氯化、溴化、脫氫得到含酰氯基的二苯并(b,f)氮雜卓類化合物，再用堿中和得到最終產物10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓，其反應路線如下所示：
[0009][0010]此方法存在路線過長，總產率較低缺陷，且在環化這一步需要500℃左右高溫，在鐵催化劑條件下脫氫需要600℃的高溫，以致采用該方法合成最終10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物的成本很高、耗時長、產率低，因此也不利于實現工業化生產。

技術實現思路

[0011]針對現有技術存在的上述問題，本專利技術的目的是提供一種工藝簡單、反應路線短、制備成本低、易于實現工業化的制備10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物的方法。
[0012]為實現上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案如下：
[0013]一種制備10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物的方法，是使式a所示化合物與式b所示化合物在有機溶劑中，并在鈀催化劑、膦配體和堿性試劑的作用下，直接進行偶聯反應，得到式c所示的10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物，具體反應路線如下所示：
[0014][0015]其中：X為鹵素；R1選自H、烷基、烷氧基、三氟甲基、鹵素中的至少一種；R2選自酯基、烷基、烷氧基、硅氧基、取代或未取代的C6～C
10
芳基、取代或未取代的5～6元雜芳基中的至少一種；R3選自H、烷基、芳基中的至少一種；R4選自H、烷基、烷氧基、芳基、鹵素中的至少一種。
[0016]一種優選方案，X為溴；R1選自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯中的至少一種；R2選自甲酯基、乙酯基、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硅氧基、未取代的C6～C
10
芳基或由H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯、苯基中的至少一種取代的C6～C
10
芳基、未取代且雜原子為N或S的5～6元雜芳基中的至少一種；R3選自H、C1～C4烷基、苯基中的至少一種；R4選自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、苯基、氯中的至少一種。
[0017]進一步優選方案，式a所示化合物選自如下化合物中的任意一種：
[0018][0019]進一步優選方案，式b所示化合物選自如下化合物中的任意一種：
[0020][0021]一種優選方案，所述的有機溶劑選自醚類溶劑、鹵代烴類溶劑、酰胺類溶劑和芳烴類溶劑中的任意一種或多種；所述的醚類溶劑選自四氫呋喃、1,4
?
二氧六環和乙醚中的任意一種或多種；所述的鹵代烴類溶劑選自1,2
?
二氯乙烷；所述的酰胺類溶劑選自N,N
?
二甲基甲酰胺；所述的芳烴類溶劑選自甲苯。
[0022]進一步優選方案，所述的有機溶劑選自無水四氫呋喃、1,4
?
二氧六環和甲苯中的任意一種或多種。
[0023]一種優選方案，所述的鈀催化劑為二價鈀催化劑或/和零價鈀催化劑，所述的二價鈀催化劑選自二苯基二氯化鈀(PdCl2)、乙酸鈀(Pd(OAc)2)和三氟乙酸鈀(Pd(CF3COO)2)中的任意一種或多種，所述的零價鈀催化劑選自四三苯基膦鈀(Pd(PPh)4)、雙(二亞芐基丙酮)鈀Pd(dba)2和三(二亞芐基丙酮)二鈀Pd2(dba)3中的任意一種或多種。
[0024]一種優選方案，所述的磷配體為單膦配體或/和雙膦配體，所述的單膦配體選自三苯基膦(PPh3)、三(4
?
甲氧基苯基)膦(P(4
?
OMe
?
Ph)3)和三(4
?
三氟甲基苯基)膦(P(4
?
CF3?
Ph)3)中的任意一種或多種，所述的雙膦配體選自1,2
?
雙(二苯膦)乙烷(dppe)、1,3
?
雙(二苯基膦)丙烷(dppp)、1,4
?
雙(二苯基膦)丁烷(dppb)、1,6
?
雙(二苯基膦基)己烷(dpph)和1,1
’?
雙(二苯基膦)二茂鐵(dppf)中的任意一種或多種。
[0025]一種優選方案，所述的堿性試劑為堿金屬的鹽。
[0026]進一步優選方案，所述的堿性試劑選自氟化銫(CsF)、碳酸銫(Cs2CO3)、碳酸鉀(K2CO3)和磷酸鉀(K3PO4)中的任意一種或多種。
[0027]一種優選方案，所述的式a化合物與所述的有機溶劑的摩爾體積比為0.05mmol/mL～1mmol/mL(例如0.1mmol/mL)。
[0028]一種優選方案，所述的式b化合物與所述的式a化合物的摩爾比為1:1～5:1，進一
步以1.2:1～2:1為最佳。
[0029]一種優選方案，所述的鈀催化劑與所述的式a化合物的摩爾百分比為5mol％～10mol％(例如10m本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種制備10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物的方法，其特征在于：是使式a所示化合物與式b所示化合物在有機溶劑中，并在鈀催化劑、膦配體和堿性試劑的作用下，直接進行偶聯反應，得到式c所示的10位取代的
?
5H
?
二苯并(b,f)氮雜卓類化合物，具體反應路線如下所示：其中：X為鹵素；R1選自H、烷基、烷氧基、三氟甲基、鹵素中的至少一種；R2選自酯基、烷基、烷氧基、硅氧基、取代或未取代的C6～C
10
芳基、取代或未取代的5～6元雜芳基中的至少一種；R3選自H、烷基、芳基中的至少一種；R4選自H、烷基、烷氧基、芳基、鹵素中的至少一種。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：X為溴；R1選自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯中的至少一種；R2選自甲酯基、乙酯基、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硅氧基、未取代的C6～C
10
芳基或由H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、三氟甲基、氟、氯、苯基中的至少一種取代的C6～C
10
芳基、未取代且雜原子為N或S的5～6元雜芳基中的至少一種；R3選自H、C1～C4烷基、苯基中的至少一種；R4選自H、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、苯基、氯中的至少一種。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：式a所示化合物選自如下化合物中的任意一種：4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：式b所示化合物選自如下化合物中的任意一種：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的有機溶劑選自醚類溶劑、鹵代烴類溶劑、酰胺類溶劑和芳烴類溶劑中的任意一種或多種；所述的醚類溶劑選自四氫呋喃、1,4
?
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮陳國，季小明，付建國，張曙盛，詹鑫辰，
申請(專利權)人：上海中醫藥大學，
類型：發明
國別省市：