本发明属于化学制药和精细化工制备技术领域，涉及一种苯并噁唑酮和苯并咪唑酮的N-芳基化合成方法。
背景技术：
N-芳基苯并噁唑酮和N-芳基苯并咪唑酮结构的化合物及其类似物是一类重要的生物医药中间体，经研究表明含有该类结构的化合物同时也具有一定的药学活性，如在治疗抑郁症以及精神病方面的应用。目前文献中报道的该类化合物的制备与合成以及应用可以概括为以下几个方程式：
(1)以碘苯(或取代碘苯)和化合物I为起始原料，碘化亚铜作为催化剂、四甲基庚二酮作为配体，通过一锅法合成N-芳基噁唑烷酮类化合物，合成路线如方程式A所示。该方法运用便宜的铜类作为催化剂，其缺点在于，使用这种方法制备的N-芳基噁唑烷酮类化合物产率低。
方程式A：
其中R1、R2为氢、甲基、异丙基、苯基，R3为氢、甲基、甲氧基、氟、氯、溴。
(2)以化合物II为起始原料，在HFIP溶剂中，通过二乙酸碘苯氧化C-H键进而酰胺化作用，合成目标产物N-苯基苯并咪唑酮，合成路线如方程式B所示，其中HFIP为六氟异丙醇。该方法的缺点在于二乙酸碘苯和六氟异丙醇价格高昂，且含碘化合物污染环境。
方程式B：
(3)以化合物III为起始原料，DMSO作为溶剂，在氢氧化钾的作用下，反应生成苯并咪唑酮类化合物，合成路线如方程C所示。该反应的反应条件温和，但是反应时间较长。
方程式C：
其中R1为氢、甲基、甲氧基、氯、溴、碘，R2为甲基、苄基，R3为苯基。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种苯并噁唑酮和苯并咪唑酮的N-芳基化合成方法。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种苯并噁唑酮和苯并咪唑酮的N-芳基化合成方法，具体为：氮气保护条件下，2-苯并噁唑酮或1-甲基-2-苯并咪唑酮与苯炔前体混合溶解于溶剂中，加入碱，加热反应，减压蒸馏除去溶剂，残留物用乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到N-芳基苯并噁唑酮或N-芳基苯并咪唑酮。
本发明的合成路线如下所示：
进一步地，2-苯并噁唑酮的结构通式为：其中，R为氢、甲基、叔丁基、甲氧基、氟、氯、溴；1-甲基-2-苯并咪唑酮的结构通式为：其中，R为氢、甲基、甲氧基、氟、氯。
进一步地，苯炔前体的结构式为：其中，R’为氢、甲基、甲氧基、胡椒基。
进一步地，碱为氟化铯。
进一步地，溶剂为非质子性溶剂乙腈。
进一步地，2-苯并噁唑酮或1-甲基-2-苯并咪唑酮、苯炔前体和碱的摩尔比为1:1～1.5:1～3。
进一步地，反应温度为60～90℃，反应时间为10～12h。
本发明的有益效果是：以2-苯并噁唑酮或1-甲基-2-苯并咪唑酮、氟化铯以及苯炔前体为原料，通过一步法就可以制备所需要的N-芳基苯并噁唑酮或N-芳基苯并咪唑酮，反应原料廉价易得，反应操作简单，反应快速高效。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
本发明所用的试剂是参考相关文献制备，溶剂经过纯化和精制。
实施例1
取10毫升封管，称取50毫克1a，132毫克2a，168毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3aa，产率为93％。3aa:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.57-7.56(m,4H),7.49–7.40(m,1H),7.30–7.26(m,1H),7.21–7.15(m,2H),7.10–7.07(m,1H)。
实施例2
取10毫升封管，称取50毫克1b，120毫克2a，154毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3ba，产率为85％。3ba:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.56–7.55(m,4H),7.47–7.42(m,1H),7.15(d,J＝8.2Hz,1H),6.99-6.95(m,1H),6.89–6.88(m,1H),2.37(s,3H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ153.5,140.8,134.0,133.7,131.1,129.8,128.3,125.2,123.6,109.9,109.8 21.5.HRMS(ESI)m/z理论值C14H11NNaO2+[M+Na]+248.0682,实测值248.0687。
实施例3
取10毫升封管，称取50毫克1c，94毫克2a，120毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3ca，产率为80％。3ca:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.27-7.26(m,4H),7.16-7.15(m,1H),6.90(s,2H),6.77(s,1H),1.00(s,9H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ153.7,147.7,140.6,135.1,133.6 129.8,128.2,125.1,120.0,109.5,106.3,34.9,31.6.HRMS(ESI)m/z理论值C17H17NNaO2+[M+Na]+290.1151,实测值290.1200。
实施例4
取10毫升封管，称取50毫克1d，106毫克2a，136毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3da，产率为70％。3da:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.59-7.52(m,4H),7.49-7.45(m,1H),7.21(d,J＝8.5Hz,1H),7.15(d,J＝8.7Hz,1H),7.06(s,1H).13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.0(s),141.2,133.2,130.0,129.6,128.8,126.5,125.1,123.1,111.2,109.8.HRMS(ESI)m/z理论值C13H8ClKNO2+[M+K]+283.9875,实测值283.9803。
实施例5
取10毫升封管，称取50毫克1e，117毫克2a，149毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3ea，产率为75％。3ea:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.59–7.45(m,4H),7.46(t,J＝7.1Hz,1H),7.22(dd,J＝8.6,4.1Hz,1H),6.90–6.81(m,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ153.5,138.6,133.1,130.0,128.7,125.0,110.9(d,J＝9.5Hz),109.6,109.3,100.0,98.1,97.8.HRMS(ESI)m/z理论值C13H9FNO2+[M+H]+230.0612,实测值230.0614。
实施例6
取10毫升封管，称取50毫克1f，120毫克2a，154毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3fa，产率为73％。3fa:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.57–7.49(m,4H),7.40(m,1H),7.19-7.14(m,1H),7.10–7.04(m,3H),3.50(s,3H)。
实施例7
取10毫升封管，称取50毫克1g，110毫克2a，154毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3ga，产率为50％。3ga:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.53-7.52(m,4H),7.42-7.39(m,1H),6.97–6.89(m,3H),3.47(s,3H),2.36(s,3H)。
实施例8
取10毫升封管，称取50毫克1h，100毫克2a，128毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3ha，产率为56％。3ha:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.55–7.52(m,4H),7.42-7.37(m,1H),6.92(d,J＝8.4Hz,1H),6.75–6.65(m,2H),3.77(s,3H),3.46(s,3H)。
实施例9
取10毫升封管，称取50毫克1i，98毫克2a，125毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3ia，产率为56％。3ia:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.56–7.48(m,4H),7.44-7.40(m,1H),7.12(d,J＝8.3Hz,1H),7.06(s,1H),6.95(d,J＝8.3Hz,1H),3.48(s,3H)。
实施例10
取10毫升封管，称取50毫克1j，108毫克2a，137毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3ja，产率为55％。3ja:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.53–7.49(m,4H),7.42–7.36(m,1H),7.00-6.96(m,1H),6.81–6.76(m,2H),3.47(s,3H)。
实施例11
取10毫升封管，称取50毫克1f，139毫克2b，154毫克氟化铯，加入2毫升乙腈，抽真换氮气，90℃反应12h。然后减压蒸馏除去溶剂，残留物以石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂，硅胶柱色谱分离纯化，得到白色固体3fb，产率为53％。3fb:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.23(t,J＝1.6Hz,1H),7.14(dd,J＝5.6,3.6Hz,2H),6.96(tdd,J＝16.8,10.7,6.2Hz,4H),6.04(s,2H),13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.4,148.6,147.7,142.6,131.6,126.9,110.6,109.9,109.5,109.1,108.6,107,1,106.6,102.0,HRMS(ESI)m/z理论值C15H12N2O3+[M+H]+269.0921,实测值269.0925。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。