一种铑催化的碳氢活化反应合成酰基硅取代的异吲哚-1-酮类似物的方法

文档序号:26139409发布日期:2021-08-03 14:22阅读:64来源:国知局

本发明涉及一种铑催化的n-取代苯甲酰胺与α,β-不饱和酰基硅的c-h活化反应构建酰基硅取代的异吲哚-1-酮类似物的新方法,属于有机化学技术领域。



背景技术:

c-h键活化一直是有机化学合成的研究热点之一。c-h键活化是在导向基团的辅助下,反应位点处的c-h和金属中心配位,形成较稳定的五元或六元环状金属中间体,从而使分子内c-h键选择性活化的过程。由于它具有原子经济性高、底物范围广、反应条件温和等特点,已经渐渐成为构建c-c键、c-杂键等最有吸引力的策略。1其中,铑催化剂因其高的官能团耐受性和广泛的合成用途而在通过c-h活化途径进行的c-c偶联反应领域中脱颖而出。2近年来,酰胺作为重要的c-h活化导向基团也已经被广泛关注3,如酰胺为导向基与α,β-不饱和羧酸酯和炔等都有c-h活化研究的报道。4

其次,酰基硅是一个重要的合成分子,在有机化学、材料化学以及光化学中有着广泛的使用。由于酰基硅烷的电子特性导致其反应性与其他羰基化合物不同,可以产生独一无二的反应特性,比如可以产生α-硅氧负离子、酰基负离子、α-硅氧卡宾。因此,在过去的几十年里,酰基硅烷的合成应用受到了很大的关注。虽然已有报道酰基硅烷的合成方法,但传统的线性合成方法既不经济,又面临反应条件苛刻的问题,这可能限制酰基硅烷的合成范围,特别是那些高度功能化的合成方法。因此,开发一种新的合成方法,简化功能化酰基硅烷的合成途径,仍然是非常可取的一种方法,具有重要的意义5



技术实现要素:

针对传统的线性合成酰基硅烷方法,采用c-h活化反应构建异吲哚-1-酮类似物的新方法,本发明的目的是提供一种铑催化的n-取代苯甲酰胺与α,β-不饱和酰基硅的c-h活化反应构建酰基硅取代的异吲哚-1-酮类似物,该发明方法是一种简单、温和的替代传统合成酰基硅烷的方法,具有广阔的应用前景。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

n-取代苯甲酰胺与α,β不饱和酰基硅为起始原料,其化学反应式如下:

其中:

r1为氢、甲基、甲氧基、硝基、卤素中的一种;

r2为苯基,甲基、甲氧基、硝基、卤素取代的苯基中的一种;

其制备步骤如下:

在氩气保护下,在洁净的耐压瓶中依次加入n-取代苯甲酰胺、α,β-不饱和酰基硅、催化剂、添加剂和溶剂,放入100℃油浴中反应36h;

反应结束后,减压除去溶剂,用硅胶柱层析纯化得到产品。

其特征在于催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(ⅲ)、(二(六氟锑酸)三乙腈(五甲基环戊二烯基)铑(iii))、对伞花烃二氯化钌二聚体中的一种;

溶剂为乙腈、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、甲苯、丙酮的一种;

添加剂为碳酸银、乙酸银、醋酸铜、一水合醋酸铜的一种。步骤中n-取代苯甲酰胺:α,β不饱和酰基硅:催化剂:添加剂的摩尔比为1:(2.0-4.0):(0.05-0.1):(1.5-2.5)。

本发明采取以上技术方案,其具有以下优点:相比于传统的合成酰基硅取代的异吲哚-1-酮类似物,该发明方法是一种简单、温和的替代传统的合成方法,并且具有广泛的底物适用性,具有广阔的前景。

核磁共振氢谱(1hnmr)、碳谱(13cnmr)以及高分辨质谱证实了合成的化合物的结构。其中核磁共振图采用varianinova-400型核磁共振仪测定,以四甲基硅烷(tms)为内标(δ0ppm),氘代氯仿为溶剂;高分辨质谱用agilent1946b质谱仪测定。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述,有助于对本发明的理解。但并不能以此来限制本发明的权利范围,而本发明的权利范围应以权利要求书阐述的为准。

实施案例1:化合物1的合成

氩气条件下,在洁净的耐压瓶中依次加入n-取代苯甲酰胺(21.1mg,0.1mmol)、1-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙-2-烯-1-酮(51mg,0.3mmol)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(ⅲ)(3.1mg,0.005mmol)、碳酸银(55.2mg、0.2mmol)、乙腈(1.5ml),置于100℃油浴中搅拌36h。

反应结束后,减压除去溶剂,用硅胶柱层析纯化得到产品即淡黄色固体,熔点范围为150.5-151.7℃,收率为83%。1hnmr(400mhz,chloroform-d)δ7.79(d,j=7.8hz,1h),7.55(d,j=7.4hz,2h),7.44–7.38(m,2h),7.29(d,j=7.8hz,1h),7.20(t,j=7.4hz,1h),7.17(s,1h),5.82(dd,j=8.4,3.2hz,1h),3.13(dd,j=18.6,3.2hz,1h),2.82(dd,j=18.6,8.5hz,1h),2.44(s,3h),0.85(s,9h),0.08(d,j=10.9hz,6h);13cnmr(101mhz,chloroform-d)δ245.53,167.03,146.04,143.01,136.77,129.51,129.28,129.20,125.33,123.92,123.25,123.11,54.92,53.28,26.27,21.99,16.58,-7.24,-7.36.hrms(esi):m/z计算值c23h30no2si+:380.5825,实测值:380.5823。

实施案例2:化合物2的合成

氩气条件下,在洁净的耐压瓶中依次加入n-取代苯甲酰胺(27.5mg,0.1mmol)、1-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙-2-烯-1-酮(51mg,0.3mmol)、二(六氟锑酸)三乙腈(五甲基环戊二烯基)铑(iii))(8.3mg,0.01mmol)、碳酸银(55.2mg、0.2mmol)、乙腈(1.5ml),置于100℃油浴中搅拌36h。

反应结束后,减压除去溶剂,用硅胶柱层析纯化得到产品即淡黄色固体,熔点范围为169.5-171.3℃,收率为75%。1hnmr(400mhz,chloroform-d)δ7.77(d,j=8.1hz,1h),7.63(dd,j=8.1,1.7hz,1h),7.56(s,1h),7.52(dd,j=8.7,1.2hz,2h),7.45–7.40(m,2h),7.26–7.20(m,1h),5.81(dd,j=8.6,3.1hz,1h),3.16(dd,j=18.7,3.2hz,1h),2.81(dd,j=18.7,8.6hz,1h),0.85(s,9h),0.09(d,j=11.6hz,6h).13cnmr(101mhz,chloroform-d)δ245.13,165.96,147.32,136.28,131.99,130.80,129.31,126.95,126.39,125.78,125.54,123.20,54.88,52.84,26.26,16.57,-7.25,-7.35。hrms(esi):m/z计算值c22h27brno2si+:444.0989,实测值:444.0990。

实施案例3:化合物3的合成

氩气条件下,在洁净的耐压瓶中依次加入n-取代苯甲酰胺(22.7mg,0.1mmol)、1-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙-2-烯-1-酮(51mg,0.3mmol)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(ⅲ)(6.2mg,0.01mmol)、乙酸银(33.4mg、0.2mmol)、四氢呋喃(1.5ml),置于100℃油浴中搅拌36h。

反应结束后,减压除去溶剂,用硅胶柱层析纯化得到产品即淡黄色固体,熔点范围为94.9-96.3℃,收率为55%。1hnmr(400mhz,chloroform-d)δ7.89(d,j=7.0hz,1h),7.54(td,j=7.4,1.4hz,1h),7.50–7.44(m,1h),7.43–7.39(m,2h),7.37(d,j=6.4hz,1h),6.98–6.91(m,2h),5.76(dd,j=8.2,3.6hz,1h),3.82(s,3h),3.12(dd,j=18.6,3.6hz,1h),2.80(dd,j=18.6,8.2hz,1h),0.84(s,9h),0.08(d,j=14.6hz,6h).13cnmr(101mhz,chloroform-d)δ245.11,166.91,157.52,145.65,132.01,131.94,129.39,128.43,125.39,123.99,122.77,114.50,55.64,55.51,53.16,26.28,16.54,-7.21,-7.34.hrms(esi):m/z计算值c23h30no3si+:396.1989,实测值:396.1986。

实施案例4:化合物4的合成

氩气条件下,在洁净的耐压瓶中依次加入n-取代苯甲酰胺(23.1mg,0.1mmol)、1-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙-2-烯-1-酮(51mg,0.3mmol)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(ⅲ)(3.1mg,0.005mmol)、碳酸银(55.2mg、0.2mmol)、乙腈(1.5ml),置于100℃油浴中搅拌36h。

反应结束后,减压除去溶剂,用硅胶柱层析纯化得到产品即淡黄色固体,熔点范围为161.2-162.3℃,收率为78%。1hnmr(400mhz,chloroform-d)δ7.90(d,j=7.5hz,1h),7.59–7.46(m,4h),7.37(t,j=7.9hz,3h),5.83(dd,j=8.4,3.2hz,1h),3.19–3.04(m,1h),2.85(dd,j=19.0,8.7hz,1h),0.86(s,9h),0.10(d,j=9.7hz,6h)。13cnmr(101mhz,chloroform-d)δ245.02,166.92,145.52,135.25,132.48,131.51,130.76,129.29,128.62,124.18,122.78,54.94,53.12,26.28,16.56,-7.21,-7.30.hrms(esi):m/z计算值c22h27clno2si+:400.1494,实测值:400.1492。

实施案例5:化合物5的合成

氩气条件下,在洁净的耐压瓶中依次加入n-取代苯甲酰胺(21.1mg,0.1mmol)、1-(叔丁基二甲基甲硅烷基)丙-2-烯-1-酮(51mg,0.3mmol)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(ⅲ)(6.2mg,0.01mmol)、碳酸银(55.2mg、0.2mmol)、乙腈(1.5ml),置于100℃油浴中搅拌36h。

反应结束后,减压除去溶剂,用硅胶柱层析纯化得到产品即淡黄色固体,熔点范围为129.7-132.3℃,收率为92%。1hnmr(400mhz,chloroform-d)δ7.91(d,j=7.4hz,1h),7.59–7.46(m,2h),7.38(d,j=7.5hz,2h),7.33–7.28(m,2h),7.07–7.00(m,1h),5.83(dd,j=8.5,3.2hz,1h),3.17(dd,j=18.7,3.2hz,1h),2.81(dd,j=18.7,8.4hz,1h),2.38(s,3h),0.85(s,9h),0.08(d,j=11.1hz,6h).13cnmr(101mhz,chloroform-d)δ245.18,166.93,145.71,139.10,136.51,132.17,131.92,129.03,128.45,126.42,124.06,122.82,120.34,55.22,53.23,26.28,21.57,16.54,-7.25,-7.33.hrms(esi):m/z计算值c23h30no2si+:380.2040,实测值:380.2043。

参考文献

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