本发明属于有机合成领域，具体的说一种使用铁催化剂进行的重氮卡宾与六氢-1,3,5-三嗪环加成合成五元氮杂环的方法。
背景技术：
重氮化合物是有机合成中广泛使用的一类底物，其与金属催化剂形成的金属卡宾可以进行多种形式的c-x键形成，常用的金属催化剂主要有：铑、钌、钯、金、银、铜及铁等。铁作为廉价的催化剂在催化反应中被广泛研究应用。
技术实现要素：
本发明公开了一种铁催化合成五元氮杂环的方法，是通过重氮化合物2和n-取代的六氢-1,3,5-三嗪1在fe(acac)3催化下制备五元氮杂环3。具体的反应方程式如下：
具体按照下述步骤进行：氩气保护下向反应瓶中加入三嗪1、铁催化剂、重氮2、及溶剂，之后回流6小时得到五元氮杂环3。具体说明如下：
(a)铁催化剂：fecl2、fecl3、fe(otf)3、fe(tfa)3、fe(ots)3及fe(acac)3；其中fe(acac)3为最好催化剂。
(b)反应底物的结构：三嗪1的r可以为苯环和取代苯环芳(含给电子或吸电子基团)及叔丁基；重氮2的r1可以为苯环和取代苯环芳(含给电子或吸电子基团)、甲基和氢，r2可以为甲基、乙基及苄基，重氮2也可以为重氮酰胺。
(c)反应的溶剂和温度：溶剂为二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿及乙腈，其中二氯甲烷最好。
(d)反应物的摩尔比例：三嗪1:重氮2:fe(acac)3＝1.2:1:0.05。
(e)反应温度为：40度。
本发明的优点
铁催化的合成五元氮杂环的方法具有底物适用性广、收率高及简洁高效的优点。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明做进一步说明，本发明并不局限于以下的实施例：
1.(3aa)的合成：
氩气保护下向反应瓶中加入1a(121mg)、2a(45mg)、fe(acac)3(4.4mg)及二氯甲烷(5ml)；之后反应回流搅拌6小时。反应冷却后减压除去溶剂，粗产物通过柱层析纯化得到(3aa)(55mg,得率:52％)为无色油状物。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.32-7.24(m,2h),6.96(t,j＝4.0hz,1h),6.88(d,j＝8.0hz,2h),6.75(d,j＝8.0hz,2h),6.62(d,j＝8.0hz,2h),6.50(d,j＝8.0hz,2h),5.08(s,1h),4.89(s,1h),4.13(d,j＝8.0hz,1h),3.78(s,3h),3.75(d,j＝8.0hz,1h),3.73(s,6h).13cnmr(100mhz,cdcl3)δ172.69,152.79,152.39,142.97,140.49,138.18,126.70,126.23,126.10,115.23,115.00,114.27,114.16,70.23,69.24,64.24,55.83,55.54,52.91.
2.(3ab)的合成：
氩气保护下向反应瓶中加入1a(121mg)、2b(45mg)、fe(acac)3(4.4mg)及二氯甲烷(5ml)；之后反应回流搅拌6小时。反应冷却后减压除去溶剂，粗产物通过柱层析纯化得到(3ab)(57mg,得率:62％)为白色固体，mp:93-95℃。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ6.93-6.79(m,4h),6.66-6.57(m,4h),4.82(d,j＝2.7hz,1h),4.75(d,j＝2.7hz,1h),4.21-4.09(m,2h),3.81-3.74(m,7h),3.51(d,j＝8.7hz,1h),1.70(s,3h),1.13(t,j＝7.1hz,3h).13cnmr(125mhz,cdcl3)δ174.56,152.58,152.42,140.82,138.23,115.58,115.00,114.65,113.72,69.04,65.85,61.47,60.83,55.84,55.69,20.71,14.09.
3.(3ac)的合成：
氩气保护下向反应瓶中加入1a(121mg)、2c(29mg)、fe(acac)3(4.4mg)及二氯甲烷(5ml)；之后反应回流搅拌6小时。反应冷却后减压除去溶剂，粗产物通过柱层析纯化得到(3ac)(69mg,得率:78％)为白色固体，mp:93-95℃。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ6.88(t,j＝7.3hz,4h),6.63(d,j＝8.4hz,2h),6.57(d,j＝8.4hz,2h),4.89(s,1h),4.58(d,j＝10.0hz,2h),4.23-4.12(m,2h),3.77(s,8h),1.20(t,j＝6.9hz,3h).13cnmr(75mhz,cdcl3)δ172.45,152.48,152.38,140.77,139.47,115.01,114.95,113.86,113.25,67.32,61.37,60.07,55.81,55.77,51.54,14.19.
4.(3ba)的合成：
氩气保护下向反应瓶中加入1b(110mg)、2d(44mg)、fe(acac)3(4.4mg)及二氯甲烷(5ml)；之后反应回流搅拌6小时。反应冷却后减压除去溶剂，粗产物通过柱层析纯化得到(3bd)(54mg,得率:55％)为白色固体，mp:130-132℃。
1hnmr(300mhz,dmso-d6)δ7.50-7.47(m,2h),7.44-7.31(m,3h),7.11(t,j＝9.0hz,2h),6.95(t,j＝9.0hz,2h),6.84(dd,j＝9.0,3.0hz,2h),6.50(dd,j＝9.0,3.0hz,2h),5.10(d,j＝3.0hz,1h),4.84(d,j＝3.0hz,1h),4.33(d,j＝9.0hz,1h),3.68(s,3h),3.62(d,j＝9.0hz,1h).13cnmr(75mhz,dmso-d6)δ172.39,157.80,157.08,154.69,153.98,143.22,143.20,140.87,140.84,138.34,128.81,128.33,127.75,116.14,115.85,115.47,115.30,115.20,73.10,69.11,63.80,53.20.
5.(3ab)的合成：
氩气保护下向反应瓶中加入1c(121mg)、2e(45mg)、fe(acac)3(4.4mg)及二氯甲烷(5ml)；之后反应回流搅拌6小时。反应冷却后减压除去溶剂，粗产物通过柱层析纯化得到(3ce)(57mg,得率:72％)为无色油状物。
1hnmr(300mhz,cdcl3)δ7.66(dd,j＝9.0,3.0hz,1h),7.32-7.24(td,j＝9.0,3.0hz,1h),7.02(td,j＝9.0,3.0hz,1h),6.82(d,j＝9.0hz,1h),4.17(d,j＝3.0hz,1h),4.14(d,j＝3.0hz,1h),3.22(s,3h),3.10(d,j＝9.0hz,1h),2.73(d,j＝9.0hz,1h),1.11(s,9h),0.93(s,9h).13cnmr(75mhz,cdcl3)δ178.82,141.89,133.68,128.11,126.35,122.13,107.75,68.55,63.57,58.87,54.43,51.94,28.20,26.54,26.22.。