一种吡咯衍生物的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备吡咯衍生物的方法。具体方法是由亚甲基氮杂环丙烷与炔， 以银-偶氮四唑金属有机框架材料为催化剂，发生[3+2]环加成反应制备取代的吡咯衍生 物。
【背景技术】
[0002] 吡咯及其衍生物是药物化学重要的杂环化合物之一，这类结构广泛存在于天然产 物及一些人工合成的具有生物活性的化合物结构中，比如卟啉，维生素 B12等。吡咯环的构 建被用于众多活性药物分子的合成，例如抗真菌药吡咯尼群，抗菌药司他霉素，消炎药托美 丁，抗肿瘤药长春新碱等。可见吡咯环的构建是有机合成中非常有用的一个模块，吡咯环 的构建一直是有机合成中的重要研究方向。而环加成反应则是构建环结构，尤其是杂环化 合物的一种重要途径，其原子利用率高、条件温和（（a)Katritzky，A.R. ; Yao，J. ; Bao，W.; Qi,M.; Steel,P.J. J.Org.Chem.1999,64,346; (b)ffashizuka,K.I.; Minakata,S.; Ryu,I .;Komatsu,M· Tetrahedron 1999, 55,12969·)。如何经济高效的进行吡略环的构建 一直是有机合成领域的研究热点。Chem.Comm.，2013，49，5073报道了一种环加成构建吡咯 结构的方法，但存在收率较低，反应时间过长等缺点，难以应用于工业化生产;CryEngComm， 2014,16,10485报道了一种新型的有机金属框架材料，分子式为C3H8AgN 7为银-偶氮四唑结 构，并将其应用于降解有机染料，但并未进一步报道其其他领域的应用。
【发明内容】
[0003] 本发明涉及一种制备吡咯衍生物的方法。具体方法是由亚甲基氮杂环丙烷与炔， 以银-偶氮四唑金属有机框架材料为催化剂，发生[3+2]环加成反应制备取代的吡咯衍生 物。本发明采用的技术方案为： 采用在银偶氮四唑的催化下进行如下的反应式进行环加成构建吡咯环：
其中Ri为H、C1-C8烷基(如甲基和乙基）、C1-C8烷氧基(如甲氧基和乙氧基）、C3-C8环烷 基(如环丙烷基、环己烷基）、苯基、取代的苯基、苄基、取代的苄基中的一种，苯基或苄基上 的取代基为C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、？、(：1、8广1、勵 2中的一种、二种或三种;1?2、1?3可以相同 或不同的为氢、C1-C8烷基（如甲基和乙基）、C1-C8烷氧基（如甲氧基和乙氧基）、C3-C8环烷 基(如环丙烷基、环己烷基）、苯基。
[0004] C1-C8烷基可为但不限于例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基，戊 基，己基； C1-C8烷氧基可以为但不限于例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧 基、叔丁氧基，戊氧基，己氧基； C3-C8环烷基可以为但不限于例如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷； 其中催化剂银-偶氮四唑金属有机框架材料分子式为C3H8AgN7;红外光谱数据为IR spectrum(cm-〇 : 3338w，3248w，3160w，1598m，1391w，1052w，1008w，970w，745w，570w;且该晶 体属于单斜晶系，空间点阵群是P21/c，晶胞参数如下：a/A=4.5401，b/ A=ll .0469,c/ A= 14·585，α(°)=90，β(°)=93·647(2)，γ (°)=90。
[0005] 具体制备步骤为在反应器中加入催化剂、亚甲基氮杂环丙烷I、炔II和溶剂，室温 下反应2h_8h;反应结束后，抽掉溶剂，固体纯化后得到吡咯衍生物III。
[0006] 化合物I和化合物II的摩尔比例为2:1-1:1，例如可以是1.9:1、1.8 :1、1.7:1、1.6: 1、1·5:1、1·4:1、1·3:1、1·2:1〇
[0007] 溶剂为四氢呋喃、Ν，Ν-二甲基甲酰胺、苯、甲苯、乙醚、四氯化碳、1，4-二氧六环、乙 腈中的一种或多种。
[0008] 相对于化合物II的摩尔量，催化剂的用量为3mo l%-5%mo 1。
[0009] 相对于化合物II的摩尔量，溶剂的用量为5ml /mmo 1 -20ml /mmo 1，例如10ml /mmo 1、 15m1/mmol〇
[0010] 反应时间可以为3h、4h、5h、6h、7h或者进一步通过TLC等进行跟踪确定； 反应结束后，用旋转蒸发仪浓缩，固体溶于合适的溶剂，如二氯甲烷上样进行硅胶柱层 析，得到目标产物化合物III。
[0011]亚甲基氮杂环丙烷是一种化学性质丰富，但是相对稳定存在的三元环状化合物， 我们发现亚甲基氮杂环丙烷和炔基，利用银偶氮四唑为催化剂，在温和条件下可以和炔基 发生[3+2]环加成反应，高收率快速的获得吡咯衍生物。该方法原料廉价易得，操作简便，条 件温和，不使用配体，反应较快，收率较高且稳定。所获得的吡咯衍生物容易进一步衍生化。 【具体实施方式】 [0012] 实施例1
于20ml烧瓶中依次加入5mol % (相对于炔）的银偶氮四挫催化剂C3H8AgN7,然后加入 20mmol亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室温25°C下反应2h。反应结束 后过滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱 剂冲洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为90%，纯度2 99 %。
[0013] 实施例2
于2Om 1烧瓶中加入4mo 1 % (相对于炔)的银偶氮四挫催化剂C3HsAgN7，然后加入2Ommo 1 亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol炔，加入10ml甲苯，最后室温25 °C下反应5h。反应结束后过滤， 旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚：乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲洗 柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为92%，纯度2 99 %。 实施例3
于20ml烧瓶中加入3mo 1 % (相对十炔）的银偶氮四唑催化刑C3H8AgN7，然后加入20mmo 1 亚甲基氮杂环丙烷和15mmol的炔，加入15ml甲苯，最后室温25°C下反应6h。反应结束后过 滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲 洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为92%，纯度2 99 %。
[0014] 实施例4
于2 0m 1烧瓶中加入5mo 1 % (相对于炔)的银偶氮四挫催化剂C3HsAgN7，然后加入15mmo 1 亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室温25°C下反应2h。反应结束后过 滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲 洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为90%，纯度2 99 %。 实施例5
于2 0m 1烧瓶中加入5mo 1 % (相对于炔)的银偶氮四挫催化剂C3ifeAgN7，然后加入12mmo 1 亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室温25°C下反应2h。反应结束后过 滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲 洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为91%，纯度2 99 %。 实施例6
Λ 于2 Om 1烧瓶中加入5mo 1 % (相对于炔)的银偶氮四挫催化剂C3HsAgN7，然后加入12mmo 1 亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室温25°C下反应2h。反应结束后过 滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲 洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为88%，纯度2 99 %。 实施例7
于2 0m 1烧瓶中加入5mo 1 % (相对于炔)的银偶氮四挫催化剂C3ifeAgN7，然后加入12mmo 1 亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室温25°C下反应2h。反应结束后过 滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲 洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为94%，纯度2 99 %。 实施例8
于2 0m 1烧瓶中加入5mo 1 % (相对于炔)的银偶氮四挫催化剂C3HsAgN7，然后加入12mmo 1 亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室温25°C下反应2h。反应结束后过 滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲 洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为91%，纯度2 99 %。 实施例9
于2 Om 1烧瓶中加入5mo 1 % (相对于炔)的银偶氮四挫催化剂C3ifeAgN7，然后加入12mmo 1 亚甲基氮杂环丙烷和lOmmol的炔，加入10ml甲苯，最后室温25°C下反应2h。反应结束后过 滤，旋转蒸发仪浓缩蒸除溶剂，固体进行硅胶柱层析，以石油醚:乙酸乙酯=20:1的洗脱剂冲 洗柱子，得到目标吡咯类化合物，收率为95%，纯度2 99 %。
[0015]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书 中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1. 一种化咯衍生物的制备方法，其特征在于通过如下反应进行： W下式所示的取代亚甲基氮杂环丙烷I和烘II为原料合成化咯类化合物III，反应式如 下：其中催化剂C抽sAg化为银-偶氮四挫金属有机框架材料;红外光谱数据为IR spec化um (cnfi): 3338W，3248W，3160w，1598m，1391w，1052W，1008W，970w，745w，570w;且该晶体属于单 斜晶系，空间点阵群是P21/c，晶胞参数如下：a/A=4.5401，b/ A=11.0469，c/ Α=14.585，α (°) =90,β(° )=93.647(2), γ (°)=90； Ri为H、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C3-C8环烷基、苯基、取代的苯基、苄基、取代的苄基中 的一种，苯基或苄基上的取代基为C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、F、C1、化、I、M)2中的一种、二种 或Ξ种;R2、化可W相同或不同的为氨、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C3-C8环烷基、苯基。2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于:具体制备步骤为在反应器中加入催化剂、 化合物I、化合物II和溶剂，室溫下揽拌反应化-8h，反应结束后，用旋转蒸发仪减压浓缩，固 体溶于二氯甲烧上样进行硅胶柱层析，得到化合物III。3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于:化合物I和II的摩尔比例为2:1-1:1，优 选1.2:1或1.5:1。4. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：溶剂为四氨巧喃、N，N-二甲基甲酯胺、 苯、甲苯、乙酸、四氯化碳、1,4-二氧六环、乙腊中的一种或多种。5. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于:相对于化合物II的摩尔量，催化剂的用 量为 3mol%-5mol〇/〇。6. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于:相对于化合物II的摩尔量，溶剂的用量 为5ml/mmol-20ml/mmol。
【专利摘要】本发明涉及一种高效构建吡咯环结构的方法，通过银偶氮类金属框架材料作为催化剂，亚甲基氮杂环丙烷I和炔基化合物II进行环加成反应，合成了一系列吡咯类化合物III，收率较高，反应迅速，条件温和，易于进行工业化。
【IPC分类】C07D207/325, C07D207/333, C07D207/46, C07D207/323
【公开号】CN105566195
【申请号】CN201511006015
【发明人】刘丽蓉
【申请人】东莞市青麦田数码科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月29日