2-全氟烷基苯并硒唑类化合物及其制备方法与流程

文档序号:17918216发布日期:2019-06-14 23:55

本发明属于化学工艺领域,涉及化学合成,特别是2-全氟烷基苯并硒唑类化合物的制备方法。



背景技术:

有机氟化合物,尤其是全氟烷基取代的杂环化合物在农业化学、材料化学、药物化学等领域有着极其广泛的应用。一些有机小分子化合物连接上全氟烷基后能够显著改善生物活性,提高生物利用度,增强脂溶性,影响其在生物体内的代谢动力学。有机硒化合物是极为重要有机合成化学品,因其在药物化学和材料科学领域中的广泛应用而受到关注。在众多的有机硒化合物中,2-官能团化苯并硒唑类衍生物是许多生物活性物质的母核结构,并且拥有许多优良的药理活性,如:抗病毒、抗炎、抗氧化,组胺H2受体激动剂等。因此,开发简便高效合成2-官能化苯并硒唑类衍生物的合成方法将是一项具有重要意义和巨大挑战的工作。

目前已报道的2-官能团化苯并硒唑类化合物的合成方法较为有限,主要包括:(1)Cu(I)催化的2-卤代苯基异腈、单质硒以及亲核试剂的三组分反应(J.Org.Chem.2007,72,8087-8090);(2)Cu(II)催化的2-卤代苯胺和异硒氰酸酯的交叉偶联反应(Tetrahedron Lett.2011,52,505-508);(3)Na2S2O5促进的双(2-氨基苯基)二硒醚和芳基醛的缩合反应(Tetrahedron 2013,69,1316-1321);(4)N-(乙酰基)苯甲酰基-2-碘苯胺和Woollins试剂的微波辅助加热一锅法(Tetrahedron Lett.2014,55,5052-5054);(5)Se介导的2卤代苯胺和芳基乙酸/苄氯化物的缩合反应(Tetrahedron Lett.2018,59,2835-2838)。考虑到全氟烷基类和苯并硒唑类化合物在化学生物学中的潜在重要意义以及目前已报道合成方法的局限性,亟需发展制备2-全氟烷基苯并硒唑类化合物的新方法。



技术实现要素:

本发明首次提供了一种可见光诱导的,以易制备的2-异腈基苯甲硒醚和商品化的全氟烷基碘起始原料合成2-全氟烷基苯并硒唑类合物的新方法。本法条件温和、绿色环保、操作简便,高效快捷。因其在反应过程中避免传统光催化反应中使用稀土金属或有机染料作为光敏剂,故而在光催化自由基串联环化反应构建杂环化合物方面以及医药化工领域具有巨大的潜在应用价值。

实现本发明的技术方案是:

2-全氟烷基苯并硒唑类化合物,其特征在于:结构式如下

其中,n=3-8的正整数。

2-全氟烷基苯并硒唑类化合物的制备方法,步骤如下,将2-异腈基苯甲硒醚、全氟烷基碘、N,N-四甲基乙二胺混合于四氢呋喃中,30℃氮气保护条件下,可见光照射1-6小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到一系列目标产物——2-全氟烷基苯并硒唑类合物。

而且,所述的2-异腈基苯甲硒醚结构式如下:

而且,所述的全氟烷基碘结构式如下:

I-CnF2n+1

(II),

其中n=3-8的正整数。

而且,以2-异腈基苯甲硒醚和全氟烷基碘为起始原料,N,N-四甲基乙二胺做碱,四氢呋喃为溶剂,反应温度30℃,氮气保护条件下,可见光照射1-6小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到一系列目标产物——2-全氟烷基苯并硒唑类合物。

而且,所述2-异腈基苯甲硒醚、全氟烷基碘、N,N-四甲基乙二胺的当量比为1.0:2.0:2.0,在四氢呋喃中的浓度为0.1M。

而且,所述的2-全氟烷基苯并硒唑类化合物的制备方程式和方法如下:

1.0equiv.的2-异腈基苯甲硒醚和2.0equiv.的全氟烷基碘为起始原料,2.0equiv.的N,N-四甲基乙二胺做碱,0.1M的四氢呋喃为溶剂,反应温度30℃,并在氮气保护条件下,可见光照射1-6小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到一系列目标产物——2-全氟烷基苯并硒唑类合物;其中,n=3-8的正整数。

本发明的优点效果是:

本发明首次提供了一种基于电子供体受体复合物的可见光诱导全氟烷基化自由基串联环化反应,用以合成一系列具有潜在生物活性2-全氟烷基苯并硒唑类合物。本法够完全避免使用高价金属或过氧化物作为自由基引发剂。同时相较于传统的光催化自由反应,该反应也无需使用稀土金属或有机染料作为光敏剂,从而最大限度的做到绿色环保,方便高效。更值得一提的是,本法在合成方法学和分子结构上具有极大的创新性,是合成2-全氟烷基苯并硒唑类合物唯一方法。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

2-全氟烷基苯并硒唑化合物1的制备方法,步骤如下:

将2-异腈基苯甲硒醚(0.2mmol)、全氟丙基碘(0.4mmol)、N,N-四甲基乙二胺(0.4mmol)混合于2mL四氢呋喃中,30℃氮气保护条件下,可见光照射1小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到目标产物1。

具体结果如下:

Colorless oil(38.6mg,55%yield).1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.32(d,J=8.2Hz,1H),8.06(d,J=8.1Hz,1H),7.67–7.48(m,2H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ159.82(t,J=31.8Hz),154.15,139.37,127.35,127.24,126.87,124.92.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-79.98–-80.04(m,3F),-104.97–-105.06(m,2F),-125.52(s,2F).

实施例2

2-全氟烷基苯并硒唑化合物2的制备方法,步骤如下:

将2-异腈基苯甲硒醚(0.2mmol)、全氟丁基碘(0.4mmol)、N,N-四甲基乙二胺(0.4mmol)混合于2mL四氢呋喃中,30℃氮气保护条件下,可见光照射1小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到目标产物2。

具体结果如下:

White solid(44.9mg,56%yield),mp 57.1–58.5℃.1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.32(d,J=8.2Hz,1H),8.06(d,J=8.0Hz,1H),7.66–7.48(m,2H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ160.07(t,J=31.8Hz),154.15,139.37,127.31,127.19,126.87,124.88.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-81.23(t,J=9.8Hz,3F),-104.29–-104.36(m,2F),-121.96–-122.04(m,2F),-125.54–-125.67(m,2F).

实施例3

2-全氟烷基苯并硒唑化合物3的制备方法,步骤如下:

将2-异腈基苯甲硒醚(0.2mmol)、全氟戊基碘(0.4mmol)、N,N-四甲基乙二胺(0.4mmol)混合于2mL四氢呋喃中,30℃氮气保护条件下,可见光照射3小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到目标产物3。

具体结果如下:

White solid(44.2mg,49%yield),mp 73.9–75.8℃.1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.32(d,J=8.1Hz,1H),8.06(d,J=8.1Hz,1H),7.57(dt,J=46.8,7.6Hz,2H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ160.03(t,J=31.7Hz),154.15,139.38,127.34,127.22,126.88,124.90.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-80.79–-80.86(m,3F),-104.11–-104.20(m,2F),-121.16–-121.26(m,2F),-122.02–-122.18(m,2F),-126.17–-126.27(m,2F).

实施例4

2-全氟烷基苯并硒唑化合物4的制备方法,步骤如下:

将2-异腈基苯甲硒醚(0.2mmol)、全氟己基碘(0.4mmol)、N,N-四甲基乙二胺(0.4mmol)混合于2mL四氢呋喃中,30℃氮气保护条件下,可见光照射6小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到目标产物4。

具体结果如下:

White solid(41.1mg,41%yield),mp 82.5–84.2℃.1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.32(d,J=8.1Hz,1H),8.07(d,J=8.1Hz,1H),7.58(dt,J=47.2,8.1Hz,2H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ160.06(t,J=31.3Hz),154.14,139.38,127.35,127.24,126.89,124.92.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-81.24–-81.36(m,3F),-104.55–-104.65(m,2F),-121.43–-121.55(m,2F),-121.67–-121.83(m,2F),-123.25–-123.30(m,2F),-126.57–-126.70(m,2F).

实施例5

2-全氟烷基苯并硒唑化合物5的制备方法,步骤如下:

将2-异腈基苯甲硒醚(0.2mmol)、全氟庚基碘(0.4mmol)、N,N-四甲基乙二胺(0.4mmol)混合于2mL四氢呋喃中,30℃氮气保护条件下,可见光照射3小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到目标产物5。

具体结果如下:

White solid(48.5mg,44%yield),mp 94.9–96.2℃.1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.32(d,J=8.2Hz,1H),8.07(d,J=8.0Hz,1H),7.58(dt,J=46.6,7.7Hz,2H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ160.07(t,J=31.4Hz),154.15,139.38,127.34,127.22,126.89,124.90.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-80.64–-80.69(m,3F),-103.92–-103.99(m,2F),-120.78–-121.00(m,4F),-121.80–-121.83(m,2F),-122.55–-123.57(m,2F),-125.97–-126.06(m,2F).

实施例6

2-全氟烷基苯并硒唑化合物6的制备方法,步骤如下:

将2-异腈基苯甲硒醚(0.2mmol)、全氟辛基碘(0.4mmol)、N,N-四甲基乙二胺(0.4mmol)混合于2mL四氢呋喃中,30℃氮气保护条件下,可见光照射6小时,待原料消耗完全后,旋去溶剂,经柱层析分离得到目标产物6。

具体结果如下:

White solid(74.5mg,62%yield),mp 103.5–105.0℃.1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.32(d,J=8.2Hz,1H),8.06(d,J=8.0Hz,1H),7.66–7.48(m,2H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ160.07(t,J=31.8Hz),154.15,139.37,127.31,127.19,126.87,124.88.19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-80.92(t,J=9.9Hz,3F),-104.13(t,J=13.9Hz,2F),-120.94–-121.10(m,4F),-121.85–-121.97(m,4F),-122.73–-122.89(m,2F),-126.19–-126.29(m,2F).

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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