一种吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物及制备和应用的制作方法

文档序号:15597769发布日期:2018-10-02 19:46阅读:220来源:国知局

本发明涉及一种吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物的制备方法。以2-溴-6-吡唑基吡啶为原料与吡咯化合物发生取代反应,制备富电子型的吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物。本发明具有原料价廉易得、合成效率高和产物易于衍生化等优点。该吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物可用于钌金属配合物催化剂的制备,并应用于催化醇脱氢反应。

技术背景

醇氧化脱氢反应是一类非常重要的化学反应。传统的醇氧化方法往往需要当量的氧化剂以及繁琐的实验步骤。金属配合物在无氧化剂条件下催化的醇脱氢反应近年来受到广泛关注。该方法易操作,原子利用率高,氢气为唯一的反应副产物,符合绿色化学发展的概念。baratta小组(chem.eur.j.2011,17,3474.)设计合成了一系列nnc三齿配体及其钌、锇金属配合物,此类催化剂高效的实现了二级醇的脱氢反应。研究指出催化剂的高活性与配体存在nh2官能团有关。hong小组(acscatal.2014,4,2889)报道了三乙酰丙酮铁/邻菲罗啉体系催化的醇脱氢反应。jones小组(organometalltics2015,34,5203)报道了n,o二齿配体及其镍金属配合物催化的醇脱氢反应。

近几年来,一系列非对称吡啶基桥联三齿配体被成功制备(organometalltics2008,27,2898;chem.eur.j.2012,18,10843;tetrahedronlett.2014,55,1585.),并且其钌配合物可应用于催化仲醇脱氢反应,并取得了非常优异的结果。新型三齿配体的设计与合成仍是目前工作的热点。

本发明公开了一种吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物及其合成方法。以2-溴-6-吡唑基吡啶为原料,通过简单取代反应合成了吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物。此类化合物可作为三齿配体用于合成高效的醇脱氢钌催化剂。本发明具有原料价廉易得、合成效率高和产物易于衍生化等优点。

吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种原料易得、反应条件温和、适应性广、能高效地合成含吡啶基桥联吡唑基吡咯化合物的方法。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:

2-溴-6-吡唑基吡啶2与吡咯化合物3在铜催化下发生取代反应,反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征,得到吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物1。

技术方案的特征在于:

1、2-溴-6-吡唑基吡啶2为合成子,可以通过简单制备得到;

2、吡咯化合物3为商品化产品,可以直接购买使用;

3、2-溴-6-吡唑基吡啶2与吡咯化合物3反应的催化剂为cui、cucl、cu(oac)2或cubr2,催化剂与2-溴-6-吡唑基吡啶2的摩尔比为0.02:1-0.2:1;

3、反应所用碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾或叔丁醇钠,碱与2-溴-6-吡唑基吡啶2的摩尔比为0.2:1-4:1;

4、2-溴-6-吡唑基吡啶2与吡咯化合物3的反应溶剂为1,4-二氧六环、甲苯、乙腈、二甲基亚砜中的一种或者两种;

5、2-溴-6-吡唑基吡啶2与吡咯化合物3的摩尔比为1:1-1:5;反应温度为60-140℃;反应时间为4-15小时。

总之,本发明以2-溴-6-吡唑基吡啶为原料,通过简单取代反应合成了目标吡啶基桥联吡唑基吡咯衍生物。此类化合物可用于合成高效的醇脱氢钌金属催化剂。本发明具有原料价廉易得、合成效率高和产物易于衍生化等优点。

具体实施方式

通过下述实施例有助于进一步理解本发明,但本发明的内容并不仅限于此。

2-溴-6-吡唑基吡啶2参照文献方法合成,由2,6-二溴吡啶与吡唑钾盐发生取代反应制备得到(z.k.yu,etal.organometallics2005,24,2959.)。

以化合物2a的合成为例。n2氛围下,将2,6-二溴吡啶(2.37g,10.0mmol)、3,5-二甲基吡唑钾盐(2.01g,15.0mmol)、四氢呋喃(50ml)加入到反应瓶中,回流搅拌反应10小时。反应结束后,将混合物冷至室温,硅藻土过滤,减压下除去挥发组份,然后用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯,v/v=50:1),得到白色固体产物2a(2.04g,收率81%)。目标产物通过核磁共振谱得到确认。

实施例1

在25mlschlenk反应瓶中,依次加入2-溴-6-(3,5-二甲基吡唑)吡啶2a(252mg,1.0mmol)、吡咯3a(134mg,2.0mmol)、碘化亚铜(38mg,0.02mmol)、1,10-邻二菲啰啉(72mg,0.04mmol)、碳酸钠(212mg,2.0mmol)和甲苯(5ml),90℃搅拌反应12小时。反应结束后,将混合物冷至室温,减压下除去挥发组份,然后用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯,v/v=20:1),得到白色固体目标产物1a(190mg,收率80%)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。

实施例2

反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于反应催化剂为cucl,停止反应,经同样方法后处理得到目标产物1a(162mg,收率68%)。说明使用cucl为催化剂,反应收率降低。

实施例3

反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于反应溶剂为乙腈,停止反应,经同样方法后处理得到目标产物1a(110mg,收率46%)。说明使用乙腈为溶剂,反应收率降低。

实施例4

反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于碱为氢氧化钾,停止反应,经同样方法后处理得到目标产物1a(166mg,收率70%)。说明使用氢氧化钾为碱,反应收率降低。

实施例5

反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于反应温度为60℃,停止反应,经同样方法后处理得到目标产物1a(76mg,收率32%)。说明降低反应温度,反应收率降低。

实施例6

反应步骤与操作同实施例1,与实施例1不同之处在于反应时间为4h,停止反应,经同样方法后处理得到目标产物1a(107mg,收率45%)。说明缩短反应时间,反应收率降低。

应用例1

25mlschlenk反应瓶中依次加入配体1a(144mg,0.5mmol),rucl2(pph3)3(480mg,0.5mmol)和异丙醇(10ml),回流2h。冷至室温后,过滤出所得棕红沉淀,并用乙醚洗涤(3×20ml)。真空干燥后得棕红色固体产品4a(382mg,收率85%)。目标产物通过核磁共振谱和单晶结构测定得到确认。

在氮气保护下,将底物1-苯乙醇(122.0mg,1.0mmol),催化剂4a(4.5mg,0.005mmol),叔丁醇钾(5.6mg,0.05mmol)以及甲苯(1.0ml)加入到schlenk反应瓶中,回流搅拌反应12小时。反应结束后,反应液做气相色谱分析,目标产物苯乙酮收率可达到97%,说明该配合物可作为醇脱氢催化剂使用。

典型化合物表征数据

1-(6-(3’,5’-二甲基吡唑基)-吡啶基)吡咯1a,白色固体,熔点65-66℃。1hnmr(cdcl3,400mhz)δ7.90(d,2h),7.65(d,1h),7.26(m,2h),6.41(m,2h),6.01(s,1h),2.94(s,3h),2.30(s,3h);13c{1h}nmr(cdcl3,100mhz)δ162.3,152.1,151.6,140.9,137.2,123.1,109.7,109.2,109.0,108.4,13.5,13.2;hrmscalcdforc14h14n4[m]+:238.1218;found:238.1220.

钌配合物4a,棕红色固体,熔点>300℃。1hnmr(cdcl3,400mhz)δ7.94(d,2h),7.82(d,1h),7.66(m,18h),7.45(m,12h),7.21(m,1h),6.41(m,2h),6.19(s,1h),2.87(s,3h),2.21(s,3h);31p{1h}nmr(cdcl3,162mhz)δ39.0.anal.calcdforc50h43cln4p2ru:c,66.85;h,4.82;n,6.24.found:c,66.62;h,4.72;n,6.04。

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