一种1,3-二氢-2h-吡咯酮类化合物及其合成方法

文档序号:10642537阅读:591来源:国知局
一种1,3-二氢-2h-吡咯酮类化合物及其合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种1,3?二氢?2H?吡咯酮衍生物及其合成方法,在装有取代α?卤代酰胺与取代炔烃化合物的容器中,加入溶剂和碱,在25℃?100℃的反应温度下搅拌,反应结束后用水或饱和盐溶液洗涤,然后用有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物1,3?二氢?2H?吡咯酮类化合物。该方法具有无过渡金属催化剂、原料廉价易得、反应底物适应性广、反应条件温和、区位选择性好、产率高、绿色环保等优点,具有良好的工业应用前景。
【专利说明】
一种1 ,3-二氢-2H-吡咯酮类化合物及其合成方法
技术领域
[0001]本发明涉及有机合成领域,具体涉及一种1,3_二氢-2H-吡咯酮类化合物及其合成 方法。
【背景技术】
[0002] 吡咯酮类化合物广泛存在于天然产物,合成药物和农用化学品中。这些化合物具 有良好的生物活性和药物活性,它们广泛用于抗菌,抗病毒,抗炎,抗老年痴呆,抗癫痫等。 因此,吡咯酮类化合物的合成一直备受药物学家、生物学家和化学家的关注。
[0003] 吡咯酮类化合物的合成方法有很多:取代的2,5-二羰基化合物与胺的反应;取代 烯胺与取代烯酮类的反应;顺丁烯二酸酐与取代烯胺的反应;含有活泼α氢的酰胺与硫叶立 德的反应;?(1、此、他^1 1)8等一些贵金属催化剂催化反应等。虽然采用这些方法都能够有 效地合成吡咯酮化合物,但是这些方法都有一定的局限性:有些反应只局限于特定的取代 基;有些反应需要多步合成;有些要借助过渡贵金属催化剂;有些要在较高的温度下或者在 微波条件下才能反应。因此开发一种在温和的反应条件下,无过渡金属催化,官能团适应较 好的方法是有机合成迫切解决的问题之一。(参考文献:J. Comm. Chem. 2004,6,903-910 ; Org. Lett.2005,7,3981-3984;Tetrahedron Lett.2005,46,1755-1757;Tetrahedron Lett.2010,51,1459-1461;J.0rg.Chem.2003,68,5618-5626;J.0rg.Chem.l999,64,1434-1435;J.Am.Chem.Soc.1999,121,1758-1759;Synthesis 2015,47,955-960;Synthetic Commun.2013,43,1229-1236)。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是为了提供一种I,3_二氢-2H-吡咯酮类化合物及其合成方法,该 方法具有反应条件温和、操作简单、原料廉价、绿色环保等优势。
[0005] 为了实现本发明的目的,采用的技术方案是:
[0006] -种1,3-二氢-2H-吡咯酮类化合物,其特征在于,其结构式如下:
[0007]
[0008] 其中Rl是苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-腈 基苯基、4_胺基苯基、2_甲基苯基,2_甲氧基苯基、2_氣苯基、2_氣苯基、2_漠苯基、2_臆基苯 基、3_甲基苯基,3_甲氧基苯基、3_氣苯基、3_氣苯基、3_漠苯基或者3_臆基苯基中的任意一 种;
[0009] R2是氢、甲基,乙基、甲氧基、叔丁基,硝基、腈基、甲酰基或者多取代苯基中的任意 一种;
[0010] R3是氢、Cl~C5的烷基、甲氧基、叔丁基、环戊烷基、环已烷基、苯基、对氯苯基、对 溴苯基、3-氟苯基,对甲基苯基或者3-甲氧基苯基中的任意一种;
[0011] R4是氢、Cl~C5的烷基、节氧基、对氯节氧基、对溴节氧基、3-氟节氧基,对甲基节 氧基或者3-甲氧基苄氧基中的任意一种;
[0012] X是氯、溴或者碘中的任意一种。
[0013] 一种1,3-二氢-2H-吡咯酮类化合物的合成方法,其特征在于,包括步骤:在装有取 代卤代酰胺与取代炔烃化合物的容器中,加入溶剂和碱,在25°C-100°C的反应温度下搅 拌,反应结束后用水或饱和盐溶液洗涤,然后用有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶 剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物1,3-二氢-2H-吡咯酮类化合物,其反应式如下:
[0014]
[0015]优选地,所述有机溶剂是选自三氟甲醇、三氟乙醇、六氟异丙醇、N,N_二甲基甲酰 胺、二甲亚砜、乙腈、1,4_二氧六环、四氢呋喃、甲苯、1,2_二甲苯或1,2_二氯乙烷中的一种 或多种。
[0016] 优选地,所述碱是为 NaOH、KOH、K2C〇3、Na2CO3、Cs2CO 3、C2H5OK、C2H5ONa、TEA、吡啶中 的一种或多种。
[0017] 优选地,所述碱的用量是所述取代炔烃化合物的20-200%。
[0018] 优选地,所述的碱、取代α-卤代酰胺化合物和取代炔烃之间的摩尔比为[0.2~ 2.0]:1:[1.0~2.0]〇
[0019] 优选地,所述的α卤代酰胺是选自N-苄氧基-2-溴-2-甲基丙酰胺、N-苄氧基-2-氯_ 2-甲基丙酰胺、N-苄氧基-2-碘-2-甲基丙酰胺、N-苄氧基-2-溴-丙酰胺、N-苄氧基-2-氯-丙 酰胺、N-苄氧基-2-碘-丙酰胺、N-苄氧基-1-溴环已基-1-甲酰胺、N-苄氧基-1-氯环已基-1-甲酰胺、N-苄氧基-1-碘环已基-1-甲酰胺、N-苄氧基-1-氯环戊基-1-甲酰胺、N-苄氧基-1-溴环戊基-1-甲酰胺或者N-苄氧基-1-碘环戊基-1-甲酰胺中的任意一种。
[0020] 优选地,所述的取代炔烃化合物是选自苯乙炔、4-甲基苯乙炔、4-乙基苯乙炔、4-甲氧基苯乙炔、4-叔丁基苯乙炔、4-氟苯乙炔、4-溴苯乙炔、4-硝基苯乙炔、4-腈基苯乙炔、 4-乙酰基苯乙炔、1-苯基-1丙炔、4-吡啶乙炔、2-噻吩乙炔、2-呋喃乙炔、2-吡咯乙炔、1,2-二苯乙炔、2-氟苯乙炔、2-溴苯乙炔、3-氨基苯乙炔、3-已炔、1-已炔、1-戊炔或者三甲基硅 基乙炔中的任意一种。
[0021] 本发明具有的有益效果:
[0022] 本发明所提供的在碱性条件下,在温和的环境中用廉价易得的原料来合成吡咯 酮类化合物,产物的选择性和收率都很高,绿色环保,具有良好的工业应用前景。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明作进一步描述,但本发明的保护范围不仅仅局限于实施 例。
[0024] 吡咯酮化合物的合成
[0025] 本发明提供的吡咯酮化合物(I)的合成步骤为:在反应容器中加入0.2mmol取代的 α_卤代酰胺(Π )(如:N-苄氧基-2-溴-2-甲基丙酰胺等),取代炔烃(ΙΠ )0.2~0.4mmol,碱20 ~200mol % (基于化合物(Π )),然后加入1ml溶剂(如:三氟甲醇),25-100°C反应,反应结束 后,用水或饱和盐溶液洗涤,然后用有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经 柱色谱分离,即得目标产物。
[0026] 实施例1
[0027] 1-(苄氧基)-3,3-二甲基-5-苯基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0028] 在反应容器中加入0.25謹〇1的K2⑶3,0· 1謹〇1苯乙炔,然后加入1ml三氟甲醇, 0.12mm〇la卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液 洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标 产物,产率70 %。
[0029] 实施例2
[0030] 1_(苄氧基)-5-(4-甲氧基苯基)-3,3-二甲基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0031] 在反应容器中加入0.15mmol的K0H,0.1mmol 4-甲氧基苯乙炔,然后加入1ml三氟 乙醇,O.llmmola卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水 溶液洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得 目标产物,产率55 %。
[0032] 实施例3
[0033] 1_(苄氧基)-5-(4-氟苯基)-3,3-二甲基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0034] 在反应容器中加入0.15mmol的Na0H,0.1 mmol 4-氟苯乙炔,然后加入1ml乙腈, 0.12mm〇la卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液 洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标 产物,产率57 %。
[0035] 实施例4
[0036] 1-(苄氧基)-5-(4-甲基苯基)-3,3-二甲基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0037] 在反应容器中加入0.25臟〇1的0320)3,0.1111111〇14-甲基苯乙炔,然后加入1111101^, 0.12mm〇la卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液 洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标 产物,产率67 %。
[0038] 实施例5
[0039] 1-(苄氧基)-3,3-二甲基-5-(2-噻吩)-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0040] 在反应容器中加入0.25mmol的Na2C〇3,0.1 mmol 2-噻吩乙炔,然后加入1ml六氟异 丙醇,0.12mm〇la卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水 溶液洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得 目标产物,产率81 %。
[0041 ] 实施例6
[0042] 1-(苄氧基)-3,3,4-三甲基-5-苯基-I,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0043] 在反应容器中加入0.25mmol的C2H5ONa,0· Immol 1-苯基丙炔,然后加入1ml 1,4- 二氧六环,0.12mm〇la卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°C反应,反应结束后, 用水溶液洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离, 即得目标产物,产率60 %。
[0044] 实施例7
[0045] 1-(苄氧基)-3,3-二甲基-5-戊烷-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0046] 在反应容器中加入lOOmol%的CS2CO3,0· Immol庚炔,然后加入1ml四氢呋喃, 0.3_〇1α卤代酰胺(N_(苄氧基)-2_溴-2-甲基丙酰胺),50°C反应,反应结束后,用水溶液洗 涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产 物,产率42 %。
[0047] 实施例8
[0048] 1-(苄氧基)-5-( 1-环已烯)-3,3-二甲基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0049] 在反应容器中加入150mol %的TEA,0 . Immol 1-乙炔基环已稀,然后加入1ml 〇1^〇,〇.1111111〇1€[卤代酰胺0-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°(:反应,反应结束后,用水 溶液洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得 目标产物,产率55 %。
[0050] 实施例9
[0051 ] 1_(苄氧基)_3,3-二甲基-5-(〇-甲基苯基)-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0052] 在反应容器中加入IOOmol %的K2CO3,0· Immol 2-甲基苯乙炔,然后加入1ml乙腈, 0.1 mmola卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液洗 涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产 物,产率76 %。
[0053] 实施例10
[0054] 1_(苄氧基)-5-(3-氯苯基)-3,3-二甲基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0055] 在反应容器中加入220mol%的Na2CO3,0.1 mmol 3-氯苯乙炔,然后加入1mll,4_二 氧六环,0.15mmolc^代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴-2-甲基丙酰胺),50°C反应,反应结束后,用 水溶液洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即 得目标产物,产率54 %。
[0056] 实施例11
[0057] 1_(苄氧基)-3_甲基-5-苯基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0058] 在反应容器中加入0.25謹〇1的K2⑶3,0· 1謹〇1苯乙炔,然后加入1ml三氟甲醇, 0.12mm〇la^i代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液洗涤,然 后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物,产 率 83 %。
[0059] 实施例12
[0060] :-(苄氧基)-5-(4-甲氧基苯基)-3-甲基-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0061 ] 在反应容器中加入0.15謹〇1的Κ0Η,0·1謹〇1 4-甲氧基苯乙炔,然后加入1ml三氟 乙醇,O.llmmola卤代酰胺(Ν-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液洗 涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产 物,产率65 %。
[0062] 实施例13
[0063] 1_(苄氧基)-5-(4-氟苯基)-3-甲基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0064] 在反应容器中加入0.15mmol的Na0H,0.1 mmol 4-氟苯乙炔,然后加入1ml乙腈, 0.12mm〇la^i代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液洗涤,然 后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物,产 率 59 %。
[0065] 实施例14
[0066] :-(苄氧基)-5-(4-甲基苯基)-3-甲基-丨,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0067] 在反应容器中加入0.25臟〇1的0320)3,0.1111111〇14-甲基苯乙炔,然后加入1111101^, 0.12mm〇la^i代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液洗涤,然 后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物,产 率 68 %。
[0068] 实施例15
[0069] 1-(苄氧基)-3-甲基-5-(2-噻吩)-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0070] 在反应容器中加入0.25mmol的Na2C〇3,0.1 mmol 2-噻吩乙炔,然后加入1ml六氟异 丙醇,0.12mm〇la卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液洗 涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产 物,产率89 %。
[0071] 实施例16
[0072] 1-(苄氧基)-3,4-二甲基-5-苯基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0073] 在反应容器中加入0.25mmol的C2H5〇Na,0.1mmol 1-苯基丙炔,然后加入1ml 1,4-二氧六环,〇. 12mmola卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶 液洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目 标产物,产率56 %。
[0074] 实施例17
[0075] 1-(苄氧基)-3_甲基-5-戊烷-1,3_二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0076] 在反应容器中加入lOOmol%的CS2CO3,0· Immol庚炔,然后加入1ml四氢呋喃, 0.3mm〇la卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),50°C反应,反应结束后,用水溶液洗涤,然后 以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物,产率 62%〇
[0077] 实施例18
[0078] 1_(苄氧基)-5-(1-环已烯)-3_甲基-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0079] 在反应容器中加入150mol %的TEA,0 . Immol 1-乙炔基环已稀,然后加入1ml 〇1^〇,〇.1111111〇1€[卤代酰胺0-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°(:反应,反应结束后,用水溶液洗 涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产 物,产率58 %。
[0080] 实施例19
[0081 ] 1-(苄氧基)-3-甲基-5-(0-甲基苯基)-1,3-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0082] 在反应容器中加入lOOmol%的K2CO3,0.1謹〇1 2-甲基苯乙炔,然后加入I ml乙腈, 0.1 mmola卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),25°C反应,反应结束后,用水溶液洗涤,然后 以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物,产率 66% 〇
[0083] 实施例20
[0084] 卜(苄氧基)-5-(3-氯苯基)-3-甲基-二氢-2H-吡咯-2-酮的合成
[0085] 在反应容器中加入220mol%的Na2CO3,0· Immol 3-氯苯乙炔,然后加入1mll,4_二 氧六环,0.15mmoIa卤代酰胺(N-(苄氧基)-2-溴丙酰胺),50°C反应,反应结束后,用水溶液 洗涤,然后以有机溶剂萃取,干燥,减压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标 产物,产率67 %。
[0086]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术 方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本 领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离本 发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【主权项】
1. 一种I,3-二氢-2H-吡咯酮类化合物,其特征在于,其结构式如下:其中Rl是苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-氣苯基、4 -氣苯基、4-漠苯基、4-臆基苯 基、4_胺基苯基、2_甲基苯基,2_甲氧基苯基、2_氣苯基、2_氣苯基、2_漠苯基、2_臆基苯基、 3-甲基苯基,3-甲氧基苯基、3-氣苯基、3-氯苯基、3-溴苯基或者3-臆基苯基中的任意一种; R2是氢、甲基,乙基、甲氧基、叔丁基,硝基、腈基、甲酰基或者多取代苯基中的任意一 种; R3是氢、Cl~C5的烷基、甲氧基、叔丁基、环戊烷基、环已烷基、苯基、对氯苯基、对溴苯 基、3-氟苯基,对甲基苯基或者3-甲氧基苯基中的任意一种; R4是氢、Cl~C5的烷基、节氧基、对氯节氧基、对溴节氧基、3-氟节氧基,对甲基节氧基 或者3-甲氧基苄氧基中的任意一种; X是氯、溴或者碘中的任意一种。2. 根据权利要求1所述的一种1,3-二氢-2H-吡咯酮类化合物的合成方法,其特征在于, 包括步骤:在装有取代α-卤代酰胺与取代炔烃化合物的容器中,加入溶剂和碱,在25°C_100 °C的反应温度下搅拌,反应结束后用水或饱和盐溶液洗涤,然后用有机溶剂萃取,干燥,减 压蒸馏浓缩除去溶剂,粗产品经柱色谱分离,即得目标产物1,3-二氢-2H-吡咯酮类化合物, 其反应式如下:
【文档编号】C07D207/38GK106008304SQ201610329014
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】汪钢强, 杨甜宏, 蒋龙强, 孙绍发, 汪舰
【申请人】湖北科技学院
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