光催化绿色合成二氢咔啉及其衍生物的新方法与流程

文档序号:13014992阅读:352来源:国知局
技术领域本发明涉及光催化绿色合成二氢咔啉及其衍生物的新方法技术背景二氢咔啉及其衍生物广泛存在于天然产物的骨架当中,在有机合成中具有重要的地。同时其衍生物之一的骆驼蓬碱具有可驱动人类产生胰岛素的β细胞增殖的功效,因此可作为一种重要的糖尿病治疗药物,从而具有极高的发展潜力。而可见光光催化作为一种新型的反应方式,由于其绿色环保廉价等特点,在有机合成领域中越来越受到重视。在这里,我们发明了第一例将吲哚衍生物——色胺的氨基转化为异氰,并以转化产物作为底物,与Togin’sⅡ试剂(或碘甲烷,碘苯等)反应,使用光敏催化剂亚甲基蓝或Ru(Phen)3Cl2,TMEDA,以无水乙腈作为溶剂在蓝色光照射下发生反应,一步可以得到目标化合物。这种构建二氢咔啉的办法具有条件温和,反应简单,以可见光作为清洁能源来驱动等优点。

技术实现要素:
本发明是一种通过可见光催化合成二氢咔啉的新方法。所述的化合物是将色胺的氨基经过甲酰化和脱水两部反应后,将氨基转化为异腈。并用该异腈作为底物,与Togin’sⅡ试剂(或碘甲烷,碘苯等)和TMEDA,在光敏催化剂亚甲基蓝或Ru(Phen)3Cl2的催化下,以乙腈作为溶剂,氩气保护下反应6h,后经柱色谱分离,并经KMnO4氧化进行芳构化,得到目标产物。该方法绿色环保,反应简单迅速,可快速合成二氢咔啉及其衍生物。在本发明一个优选的技术方案中,R基团可以为甲基,卤素,甲氧基等;R2基团可以为氢,苄基,烷基等;R3基团为三氟甲基,甲基,烷基等。具体实施方式其合成路线如下:将色胺及其衍生物与甲酸甲酯反应的产物经脱水得到异腈,并用该异腈作为底物,与Togin’sⅡ试剂(或碘甲烷,碘苯等)和TMEDA,在光敏催化剂亚甲基蓝或Ru(Phen)3Cl2的催化下,以无水乙腈作为溶剂,在蓝光照射氩气保护下反应6h,后经柱色谱分离,得到目标产物。本发明所合成的化合物二氢咔啉,典型的包括如下几个结构,但并不局限于此。下面通过实施例对本发明作进一步阐述,其目的仅在于更好理解本发明的内容。因此,所举之例并不限制本发明的保护范围。除有特别说明以外,实施例中所说的薄层层析(TLC)采用山东黄海化学试剂公司生产的型号为HSGF254的硅胶板;柱层析采用山东黄海化学试剂公司生产的300~400目的硅胶。实施实例1将色胺经过甲酰化和脱水两部反应后,将氨基转化为异氰。并用该异氰作为底物,与Togin’sⅡ试剂和TMEDA,在光敏催化剂亚甲基蓝或Ru(Phen)3Cl2的催化下,以乙腈作为溶剂,氩气保护下用蓝光照射反应6h,浓缩后经柱色谱分离得到目标产物收率60%。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ2.98(t,J=8.8Hz,2H),4.07-4.12(m,2H),7.19(t,J=7.6Hz,1H),7.35(t,J=7.6Hz,1H),7.43(d,J=8.0Hz,1H),7.62(d,J=8.0Hz,1H),8.42(br,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ18.8,48.5,112.2,119.9(q,JC-F=274.9Hz),120.0,120.2,120.9,122.9,126.0,137.2,149.1(q,JC-F=35.1Hz);19FNMR(376MHz,CDCl3,CFCl3):δ-69.8(s).实施实例2:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ2.26(s,3H),3.02(t,J=8.0Hz,2H),4.04-4.09(m,2H),7.36(d,J=8.0Hz,1H),7.46(d,J=8.0Hz,1H),7.64(s,1H),8.23(br,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ21.2,48.7,55.4,112.3,119.9(q,JC-F=281.1Hz),120.6,121.0,121.3,122.7,126.4,139.1,147.4(q,JC-F=34.8Hz);19FNMR(376MHz,CDCl3,CFCl3):δ-70.4(s).实施实例3:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ3.03-3.07(m,2H),4.04-4.09(m,2H),7.32(d,J=7.6Hz,1H),7.44(d,J=7.6Hz,1H),7.60(s,1H),8.31(br,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ20.8,52.2,114.6,117.9(q,JC-F=283.0Hz),119.5,122.9,123.3,123.7,125.3,138.5,150.3(q,JC-F=36.0Hz);19FNMR(376MHz,CDCl3,CFCl3):δ-68.3(s).实施实例4:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ3.76(s,3H),2.99(t,J=8.0Hz,2H),4.07-4.12(m,2H),7.29(d,J=7,6Hz,1H),7.43(d,J=7.6Hz,1H),7.73(s,1H),8.28(br,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ19.2,48.6,54.4,111.2,119.1(q,JC-F=271.4Hz),120.1,121.2,121.7,122.5,126.2,139.4,147.4(q,JC-F=34.8Hz);19FNMR(376MHz,CDCl3,CFCl3):δ-70.0(s).实施实例5:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ3.01(t,J=8Hz,2H),4.01-4.06(m,2H),5.45(s,3H),7.13(t,J=7.2Hz,1H),7.22(t,J=7.2Hz,1H),7.39(d,J=8Hz,1H),7.56(d,J=8.0Hz,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ18.6,40.3,47.2,110.9,120.4(q,JC-F=276.3Hz),120.9,121.9,122.7,123.5,126.6,136.4,146.7(q,JC-F=33.2Hz);19FNMR(376MHz,CDCl3,CFCl3):δ-67.9(s).实施实例6:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ2.95(t,J=8Hz,2H),3.97-4.01(m,2H),5.54(s,2H),6.89(d,J=6.8Hz,2H),7.17-7.32(m,6H),7.65(d,J=8.0Hz,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ19.2,45.6,47.8,113.6,119.4(q,JC-F=277.6Hz),120.2,120.6,122.5,124.9,126.1,126.5,127.3,128.9,137.2,142.7,146.6(q,JC-F=34.5Hz);19FNMR(376MHz,CDCl3,CFCl3):δ-67.3(s).实施实例7:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ2.26(s,3H),2.98(t,J=8Hz,2H),4.03-4.07(m,2H),5.53(s,2H),6.91(d,J=7.2Hz,2H),7.14-7.35(m,5H),7.63(d,J=8.0Hz,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ18.2,22.1,46.7,47.9,112.5,118.8(q,JC-F=269.8Hz),120.0,120.8,121.5,124.7,125.8,126.9,127.5,129.2,136.6,142.4,149.7(q,JC-F=31.6Hz);19FNMR(376MHz,CDCl3,CFCl3):δ-68.5(s).实施实例8:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ3,00(t,J=8.4Hz,2H),4.08-4.12(m,2H),7.03(t,J=7.6Hz,1H),7.30(t,J=7.6Hz,1H),7.50(d,J=8.0Hz,1H),7.74(d,J=8.0Hz,1H),8.37(br,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ19.1,49.6,112.0,117.8,120.2,120.6,121.3,122.6,126.7,137.1,139.1.实施实例9:具体合成步骤参照实施实例1。1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ3.03(t,J=8Hz,2H),4.04-4.09(m,2H),6.91(d,J=7.2Hz,2H),7.13-7.33(m,6H),7.71(t,J=7.6Hz,1H),8.40(br,1H);13CNMR(100MHz,CDCl3,TMS):δ18.5,46.6,113.3,118.7,119.7,120.3,122.3,123.2,126.2,127.1,128.8,129.4,136.5,142.6,144.2。
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