CN102127024A - 一种利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1h-1,2,3-三氮唑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于药物及有机合成中间体技术领域,具体涉及一种1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1,2,3-三氮唑的方法。本发明采用叠氮钠或有机叠氮化合物和廉价易得1,1-二溴-1-烯烃为原料,在碱的存在下于二甲亚砜中经铜催化方便的合成了4-芳基-1,2,3-三氮唑化合物。本发明的化合物含有生理活性的1,2,3-三氮唑结构单元,可用作有机合成中间体及药物的合成与修饰,亦为药物筛选提供新颖而有效的合成方法。
Description
技术领域
本发明属于有机及药物合成技术领域,具体涉及利用一种1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1H-1,2,3-三氮唑的方法。
背景技术
三氮唑类杂环化合物具有广泛的生物活性,在医学、农业和材料等领域有着广阔应用前景,一直以来备受药物化学家和生物化学家的重视。其中1,2,3-三氮唑化合物是近年来逐渐发展起来的,在抗菌、杀菌、免疫、***、关节炎、软骨病、神经性精神错乱等方面有显著的作用(Michael J. G, et al.J. Med. Chem., 2000, 43, 953-970)。
1,2,3-***化合物是一类重要的杂环化合物(Alvarez R, et al. J. Med. Chem., 1994, 37, 4185-4194),化合物中的五元杂环作为药效基团比咪唑具有更低的毒性,已被广泛应用于有机化学、药物化学、材料化学及生物化学等领域。特别在药物化学方面,含有***环结构的化合物呈现出多种生物活性(Tron G. C, et al.Med. Res. Rev., 2008, 28, 278-308),可用于合成HIV-I (Alvarez R, et al. J. Med. Chem., 1994, 37, 4185-4194. Matthew W, et al.J. Med. Chem., 2006, 49, 7697-7710. [3]Giffin M. J, et al. J. Med.Chem., 2008, 51, 6263–6270. Cho J. H, et al.J. Med. Chem.,2006, 49, 1140-1148)、抗肿瘤(Kallander L. S, et al. J. Med. Chem., 2005, 48, 5644-5647)、抗真菌(Reck F, et al. J.Med. Chem., 2005, 48, 499-506)、抗惊厥等药物 (Scheme 1)。,1,2,3-***化合物的合成近年来受到有机合成和药物化学研究者的高度重视。
在药物化学领域,l,2,3-***常作为主要的药效基团,在先导化合物的优化或候选药物的结构改造中被引入,常引起药理活性的增强。由于其良好的药理活性,近十年来已迅速成为药学研究领域的热点之一。目前已研制成功的l,2,3-***类药物β-内酰胺酶抑制剂—他唑巴坦是青霉素的衍生物,是继克拉维酸、舒巴坦之后第三个应用于临床的β-内酰胺酶抑制剂,而且其抑制活性较前两者有了很大提高(Micetich R, et al.J. Med. Chem., 1987, 30, 1469-1474)。
1,2,3-***化合物在自然界中并不存在,所以人工合成此类化合物就显得尤为重要。目前,炔基化合物和有机叠氮1,3-偶极环加成反应是一种构建1,2,3-三氮唑五元杂环化合物的经典方法。2001年,美国诺贝尔化学奖获得者 K. B. Sharpless 等发展了Cu(I)催化端炔与叠氮化合物偶极环加成反应,条件温和、高选择性、高产率、后处理简单,被看作是“Click Chemistry”反应中的精华(Sharples K. B, et al. Angew. Chem. Int. Ed.,2002, 41, 2596-2599). 2005年,Fokin 等用Ru催化剂[Cp*RuCl(PPh3)2]催化端炔与叠氮化合物偶极环加成反应时,得到的产物为1, 5 -二取代三氮唑(Zhang L., et al. J. Am. Chem. Soc.,2005, 127, 15998-15999)。此后双取代的炔烃与叠氮化合物偶极环加成反应发展迅速,合成了许多功能性复杂药物分子。最近在亚硝基谷光甘肽还原酶的吡咯抑制剂 (Jan W., et al. 2010,WO 2010019903)、杀虫剂中芳基吡咯啉及其衍生物(Ulrich G., et al. 2009,WO 2009097992)、蛋白激酶抑制剂中苯胺基嘧啶衍生物及类似物(Mark T., et al. 2009,WO 2009032861)和抗感染、抗增殖、抗炎及肠胃蠕动药物中三氮唑苷大环内酯类克拉霉素的制备中( Ashoke B., et al. 2008,WO 2008143730)都有1-取代的芳香-l,2,3-***结构单元(Scheme 2,1-3)。但是文献报道合成其方法却较少,因而限制了其应用范围。
Scheme 2
合成1,2,3-三氮唑五元杂环化合物一种策略是采用取代烯烃与叠氮化合物1,3-偶极环加成。Gerhard Maas 等研究了α,β-不饱和共轭烯胺与有机叠氮化合物在苯或氯仿溶剂中加热环加成,发现烯胺的碳碳双键很容易被叠氮负离子进攻,生成1,5-二取代三氮唑,而α,β-不饱和共轭烯胺中的α,β-不饱和双键或三键不会发生环加成,这主要是氨基活化了烯胺的碳碳双键。Barluenga 等发现了反式烯基溴与叠氮钠反应生成三氮唑的反应(Barluenga,J. et al.Angew. Chem.,Int.Ed. 2006,45,6893-6896)。本发明在于采用了更加便宜的烯基二溴类化合物作原料,反应更具有普适性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1H-1,2,3-三氮唑的方法。
本发明提出一种利用1,1-二溴-1-烯烃合成1H-1,2,3-三氮唑的方法,其合成路线如下:
具体步骤如下:
向反应器中加入1,1-二溴-1-烯烃、催化剂、配体、叠氮化合物、碱和溶剂,在室温至180℃下磁力搅拌反应2-20小时,反应完成以乙酸乙酯萃取;有机层经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后,减压蒸去溶剂即得粗产品,粗产品以乙酸乙酯/石油醚为淋洗液进行柱层析分离提纯即得所需产品;其中,1,1-二溴-1-烯烃与叠氮化合物的摩尔比为1:1-2.5:1;催化剂与叠氮化合物的摩尔比为0.02:1-0.3:1;配体与叠氮化合物的摩尔比为0.02:1-0.3:1。
本发明中,所述1,1-二溴-1-烯烃为对甲苯乙烯基二溴、对溴苯乙烯基二溴或对甲氧苯乙烯基二溴、对氯苯乙烯基二溴、对氟苯乙烯基二溴、邻氟苯乙烯基二溴或邻氯苯乙烯基二溴等中任一种。
本发明中,反应所使用的碱为MxAy,其中M为Li+, Na+, K+, Cs+, Mg2+, Ca2+, Sr2+或Ba2+中任一种;A为CO3 2-, HCO3-, SiO3 2-, Si2O5 2-, SiF2-, B4O7 2-, SO3 2-, HSO3 -, PO4 3-, HPO4 2-, HCOO-, CH3COO-, C2H5COO-中任一种。
本发明中,反应所使用溶剂为二甲基亚砜、N, N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡喏烷酮、C2-C11醇、C1-C7卤代烃、C3-C7酯、C3-C6醚、C3-C7酮、C2-C5腈、苯或甲苯中一种或多种。
本发明中,所述叠氮化合物为叠氮钠、叠氮银或叠氮铅中任一种。
本发明中,反应使用的催化剂为铜盐或铁盐,即为碘化亚铜、醋酸铜、硫酸铜或氯化铁中的一种或多种。
本发明中,反应使用的配体为抗坏血酸盐、L-脯氨酸、N,N-二甲基乙二胺或半胱氨酸中的一种或多种。
本发明通过利用1,1-二溴-1-烯烃直接合成4-芳基-1H-1,2,3-三氮唑。与现有合成方法相比,本发明方法操作简易,所用原料经济、易得。本发明属于药物及有机合成中间体技术领域,采用叠氮钠或有机叠氮化合物和廉价易得1,1-二溴-1-烯烃为原料,在碱的存在下于二甲亚砜中经铜催化方便的合成了4-芳基-1,2,3-三氮唑化合物。本发明的化合物含有生理活性的1,2,3-三氮唑结构单元,可用作有机合成中间体、药物的合成与修饰,亦为药物筛选提供新颖而有效的合成方法。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明,但不能限制本发明的内容。
实施例1:4-对甲苯基-1氢-1,2,3-三氮唑的合成
向封管中加入碘化亚铜 (0.04 mmol)、抗坏血酸钠 (0.1 mmol)、叠氮钠(0.4 mmol)、碳酸钾 (0.4 mmol)、对甲苯乙烯基二溴(0.2 mmol) 和二甲基亚砜2.5mL,在100oC下磁力搅拌反应16小时,反应完成后用乙酸乙酯萃取,有机层经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后,减压蒸去溶剂即得粗产品,粗产品以乙酸乙酯/石油醚=3:1的体积比为淋洗液进行柱层析提纯即得所需产品,为棕褐色固体,收率83%。
其核磁氢谱数据如下:
1H NMR (500 MHz, CDCl3 ): δ = 2.39(s, 3 H), 7.26 (d,J = 7.0 Hz, 2 H), 7.71 (d, J = 8.0 Hz, 2 H), 7.94 (br s, 1 H)。
实施例2:4-对异丙苯基-1氢-1,2,3-三氮唑的合成
向封管中加入碘化亚铜 (0.04 mmol)、抗坏血酸钠 (0.1 mmol)、叠氮钠(0.4 mmol)、碳酸铯 (0.4 mmol)、对甲苯乙烯基二溴(0.2 mmol) 和二甲基亚砜2.5mL,在100oC下磁力搅拌反应16小时,反应完成后用乙酸乙酯萃取,有机层经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后,减压蒸去溶剂即得粗产品,粗产品以乙酸乙酯/石油醚=3:1的体积比为淋洗液进行柱层析提纯即得所需产品,为淡黄色固体,收率79%。
其核磁氢谱数据如下:
1H NMR (500 MHz, CDCl3 ): δ = 1.27-1.29( d , J=6.95 Hz ,6H ), 2.94-2.96 ( m, 1H ), 7.31-7.33 (d , J=8.0 Hz,2H ), 7.73-7.75 ( d , J= 8.3Hz , 2H), 7.94 (br s, 1 H)。
实施例3:4-对溴苯基-1氢-1,2,3-三氮唑的合成
向封管中加入溴化亚铜 (0.04 mmol)、抗坏血酸钠 (0.1 mmol)、叠氮钠(0.4 mmol)、DBU(0.4 mmol)、对溴苯乙烯基二溴(0.2 mmol) 和二甲基亚砜2.5mL,在100oC下磁力搅拌反应10小时,反应完成后用乙酸乙酯萃取,有机层经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后,减压蒸去溶剂即得粗产品,粗产品以乙酸乙酯/石油醚=3:1的体积比为淋洗液进行柱层析提纯即得所需产品,为淡黄色固体,收率65%。
其核磁氢谱数据如下:
1H NMR (500 MHz, CDCl3 ): δ = 7.57 -7.60 ( d, J= 8.5 Hz , 2H ), 7.69-7.71 (d, J= 8.5 Hz , 2H ) ,7.95(br s, 1 H)。
实施例4:4-对甲氧苯基-1氢-1,2,3-三氮唑的合成
向封管中加入硫酸铜 (0.04 mmol)、N,N-二甲基乙二胺(0.1 mmol)、叠氮钠(0.4 mmol)、碳酸钾(0.4 mmol)、对甲氧苯乙烯基二溴(0.2 mmol) 和二甲基亚砜2.5mL,在100oC下磁力搅拌反应12小时,反应完成后用乙酸乙酯萃取,有机层经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后,减压蒸去溶剂即得粗产品,粗产品以乙酸乙酯/石油醚=3:1的体积比为淋洗液进行柱层析提纯即得所需产品,为淡黄色固体,收率86%。
其核磁氢谱数据如下:
1H NMR (500 MHz, CDCl3 + DMSO-d6): d = 3.83 (s, 3 H), 6.96 (d,J = 7.3 Hz, 2 H), 7.74 (d, J = 7.3 Hz, 2 H), 7.91 (br s, 1 H)。
实施例5:4-对甲苯基-1-对甲苯基-1,2,3-三氮唑的合成
向封管中加入碘化亚铜(0.04mmol)、抗坏血酸钠(0.1mmol)、对甲基苯基叠氮(0.2mmol)、碳酸钾(0.4mmol)、对甲苯乙烯基二溴(0.2mmol)和二甲基亚砜2.5mL,在100oC下磁力搅拌反应16小时,反应完成后用乙酸乙酯萃取,有机层经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后,减压蒸去溶剂即得粗产品,粗产品以乙酸乙酯/石油醚=3:1的体积比为淋洗液进行柱层析提纯即得所需产品,为淡黄色固体,收率82%。
其核磁氢谱数据如下:
1H NMR (500 MHz, CDCl3 + DMSO-d6): δ = 2.38 (s, 3H), 2.43 (s, 3H),7.26-7.82(m, 10H), 8.85 (br s, 1 H)。
Claims (7)
1.一种利用1,1-二溴-1-烯烃合成1H-1,2,3-三氮唑的方法,其特征在于1H-1,2,3-三氮唑的合成路线如下:
具体步骤如下:
向反应器中加入1,1-二溴-1-烯烃、催化剂、配体、叠氮化合物、碱和溶剂,在室温至180℃下磁力搅拌反应2-20小时,反应完成以乙酸乙酯萃取;有机层经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后,减压蒸去溶剂即得粗产品,粗产品以乙酸乙酯/石油醚为淋洗液进行柱层析分离提纯即得所需产品;其中,1,1-二溴-1-烯烃与叠氮化合物的摩尔比为1:1-2.5:1;催化剂与叠氮化合物的摩尔比为0.02:1-0.3:1;配体与叠氮化合物的摩尔比为0.02:1-0.3:1。
2.根据权利要求1所述的利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1,2,3-三氮唑的方法,其特征在于反应所使用的碱为MxAy,其中M为Li+, Na+, K+, Cs+, Mg2+, Ca2+, Sr2+或Ba2+中任一种;A为CO3 2-, HCO3-, SiO3 2-, Si2O5 2-, SiF2-, B4O7 2-, SO3 2-, HSO3 -, PO4 3-, HPO4 2-, HCOO-, CH3COO-或C2H5COO-中任一种。
3.根据权利要求1所述的利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1,2,3-三氮唑的方法,其特征在于反应所使用溶剂为二甲基亚砜、N, N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡喏烷酮、C2-C11醇、C1-C7卤代烃、C3-C7酯、C3-C6醚、C3-C7酮、C2-C5腈、苯或甲苯中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1,2,3-三氮唑的方法,其特征在于所述叠氮化合物为叠氮钠、叠氮银或叠氮铅中任一种。
5.根据权利要求1所述的利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1,2,3-三氮唑的方法,其特征在于反应使用的催化剂为铜盐或铁盐,即为碘化亚铜、醋酸铜、硫酸铜或氯化铁中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1,2,3-三氮唑的方法,其特征在于反应使用的配体为抗坏血酸盐、L-脯氨酸、N,N-二甲基乙二胺或半胱氨酸中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的利用1,1-二溴-1-烯烃合成4-芳基-1,2,3-三氮唑的方法,其特征在于所述1,1-二溴-1-烯烃为对甲苯乙烯基二溴、对溴苯乙烯基二溴或对甲氧苯乙烯基二溴、对氯苯乙烯基二溴、对氟苯乙烯基二溴、邻氟苯乙烯基二溴或邻氯苯乙烯基二溴等中任一种。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110720 |