一种铜催化合成三氟甲基‑1,2,4‑三嗪酮化合物的方法与流程

本发明属于有机氟化学合成领域，具体涉及一种铜催化合成三氟甲基-1,2,4-三嗪酮化合物的方法。

背景技术：

三氟甲基引入到有机分子中，能增强分子的脂溶性、提高代谢稳定性、抗氧化性和刚性等，因此含三氟甲基化合物广泛应用于医药、农药、以及先进材料领域。另一方面，1,2,4-三嗪酮化合物在杀虫、杀菌、抗癌、抗溃疡、植物生长调节上具有较好的生物活性。构建含三氟甲基1,2,4-三嗪酮化合物具有重要的理论研究意义和实际应用价值。目前，通过一些廉价易得的原料，高效、简便地合成该类化合物的方法还未见报道。因此发明一种利用简单易得的、廉价的原料合成三氟甲基-1,2,4-三嗪酮化合物的方法，为发展新型的医药、农药、以及先进材料提供了支撑和可能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铜催化合成三氟甲基-1,2,4-三嗪酮化合物的方法，该法催化剂及原料廉价易得，产率普遍较高，官能团的适应性很好，且其反应条件温和，操作简便，具有良好的工业应用前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铜催化合成三氟甲基-1,2,4-三嗪酮化合物的方法，以铜盐为催化剂，以叠氮、炔烃、三氟乙酸酐为原料，加入三乙基胺，在四氢呋喃溶剂中，反应制得三氟甲基-1,2,4-三嗪酮化合物：

。

所述的铜盐为碘化亚铜、溴化亚铜、cu(ch3cn)4bf4和cucn中的任一种。

所述叠氮的结构式为：，式中的r’基团为下述式1-式16中的任意一种：

。

所述炔烃的结构式为：，式中的r’’基团为下述式17-式32中的任意一种：

。

铜盐、炔烃、叠氮、三氟乙酸酐、三乙基胺以及溶剂的摩尔比为0.025-0.05:0.5-1:0.65-1.3:0.75-1.5:1-2:12.3-24.6。

优选的，铜盐、炔烃、叠氮、三氟乙酸酐、三乙基胺以及溶剂的摩尔比为0.025:0.5:0.65:0.75:1:12.3。

具体步骤如下：在氮气气氛中，向带有磁力搅拌装置的容器中加入铜盐、叠氮、炔烃、三氟乙酸酐、三乙基胺、以及溶剂，混合均匀后关好塞子，将其放入室温下继续搅拌1-16小时后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯或正戊烷和二氯甲烷为洗脱剂，得到三氟甲基-1,2,4-三嗪酮产物。

本发明的有益效果在于：

本发明以廉价易得的叠氮、炔烃、三氟乙酸酐等为原料，以碘化亚铜为催化剂，一步合成三氟甲基-1,2,4-三嗪酮产物，得到普遍较高的产率，官能团的适应性很好，且其反应条件温和，操作简便，具有良好的工业应用前景。

附图说明

图1为实施例1制得的6-苯基-(3’-苯基丙基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮单晶结构图；

图2实施例13制得的为4-(3’-苯基丙基)-6-(4’’-甲苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到6-苯基-(3’-苯基丙基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率90%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.28(d,j=7.8hz,2h),7.54(t,1h),7.47(t,j=7.5hz,2h),7.29(t,j=7.4hz,2h),7.20(t,j=6.8hz,3h),4.08(t,2h),2.76(t,j=7.6hz,2h),2.20–2.01(dt,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

实施例2

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-叔丁基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到6-(4’-(叔丁基)苯基)-4-(3’’-苯基丙基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率86%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.30(d,j=8.6hz,2h),7.56(d,j=8.6hz,2h),7.34(t,2h),7.25(t,j=6.2hz,3h),4.13(t,2h),2.81(t,j=7.6hz,2h),2.26–2.03(dt,2h),1.41(s,9h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

实施例3

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-乙炔基苯戊醚，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到6-(4’-(戊氧基)苯基)-4-(3’’-苯基丙基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率83%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.41(d,j=9.0hz,2h),7.32(t,2h),7.24(t,j=5.8hz,3h),6.99(d,j=9.0hz,2h),4.16–3.91(m,4h),2.78(t,j=7.6hz,2h),2.12(dt,j=15.6,7.8hz,2h),1.93–1.73(m,2h),1.57–1.37(m,4h),1.00(t,j=7.1hz,3h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.4(s,3f)。

实施例4

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol3-乙炔基噻吩，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-(3’-苯基丙基)-6-(3’’-噻吩基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率72%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.90(d,j=2.1hz,1h),8.04(d,j=5.1hz,1h),7.40(dd,j=5.1,3.0hz,1h),7.33(t,2h),7.24(t,j=6.3hz,3h),4.12(t,2h),2.80(t,j=7.6hz,2h),2.40–2.03(dt,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.3(s,3f)。

实施例5

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-氰基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-(3’-苯基丙基)-6-(4’’-氰基苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率70%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.46(d,j=8.5hz,2h),7.78(d,j=8.5hz,2h),7.32(t,j=7.4hz,2h),7.24(t,j=7.3hz,3h),4.14(t,2h),2.81(t,j=7.6hz,2h),2.27–2.08(dt,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

实施例6

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-正丙基苯乙炔，0.65mmol4’-甲基苄基叠氮，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-(4’-甲基苄基)-6-(4’’-正丙基苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率70%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.29(d,j=8.3hz,2h),7.31(d,j=8.3hz,2h),7.22–7.07(m,4h),5.34(s,2h),2.68(t,2h),2.35(s,3h),1.70(dq,j=14.8,7.4hz,2h),0.98(t,j=7.3hz,3h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-64.6(s,3f)。

实施例7

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol3-氟苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到6-(3’-氟苯基)-4-(3’’-苯基丙基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率90%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.17(dd,j=7.9,0.9hz,1h),8.14–8.07(m,1h),7.47(td,j=8.1,5.9hz,1h),7.37–7.30(m,2h),7.28–7.20(m,4h),4.12(t,2h),2.81(t,j=7.6hz,2h),2.30–2.04(dt,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f),-112.0(ddd,1f,j=10.2,8.3,6.0hz)。

实施例8

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-氯苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到6-(4’-氯苯基)-4-(3’’-苯基丙基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率45%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.34(d,j=8.6hz,2h),7.49(d,j=8.6hz,2h),7.33(t,j=7.5hz,2h),7.24(t,j=7.5hz,3h),4.13(t,2h),2.81(t,j=7.6hz,2h),2.15(dt,j=15.6,7.7hz,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

实施例9

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-正丙基苯乙炔，0.65mmol环己基叠氮，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-环己基-6-(4’-正丙基苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率90%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.21(d,j=8.3hz,2h),7.30(d,j=8.3hz,2h),4.09(tt,j=11.7,3.5hz,1h),2.79–2.58(m,4h),1.95(d,j=12.4hz,2h),1.80(d,j=11.4hz,2h),1.69(td,j=14.9,7.4hz,3h),1.47–1.22(m,3h),0.97(t,j=7.3hz,3h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-64.3(s,3f)。

实施例10

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-正丙基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-2-苯基乙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-苯乙基-6-(4’-正丙基苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三唑-5(4h)-酮（分离产率100%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.31(d,j=8.2hz,2h),7.63–6.81(m,7h),4.30(t,2h),3.09(t,2h),2.71(t,j=7.6hz,2h),1.90–1.57(m,2h),1.02(t,j=7.3hz,3h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.3(s,3f)。

实施例11

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-正丙基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基正辛烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-正辛基-6-(4’-正丙基苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率95%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.28(d,j=8.3hz,2h),7.33(d,j=8.3hz,2h),4.09(t,2h),2.68(t,2h),1.75(m,4h),1.52–1.23(m,10h),0.99(t,j=7.3hz,3h),0.91(t,j=6.8hz,3h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

实施例12

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-正丙基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-2-（4’-硝基苯基）乙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-(4’-硝基苯乙基)-6-(4’’-正丙基苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率98%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.21(d,j=8.2hz,2h),8.13(d,j=8.5hz,2h),7.46(d,j=8.5hz,2h),7.27(d,j=8.2hz,2h),4.26(t,2h),3.15(t,2h),2.63(t,j=7.6hz,2h),1.81–1.48(m,2h),0.95(t,j=7.3hz,3h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.3(s,3f)。

实施例13

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol碘化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol4-甲基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-(3’-苯基丙基)-6-(4’’-甲苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率94%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.26(d,j=8.3hz,2h),7.34(t,j=7.6hz,4h),7.25(t,j=6.6hz,3h),4.12(t,2h),2.80(t,j=7.6hz,2h),2.46(s,3h),2.15(dt,j=15.6,7.8hz,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

实施例14

在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol溴化亚铜，1ml四氢呋喃，0.5mmol3-甲基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-(3’-苯基丙基)-6-(3’’-甲苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率58%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.12(d,j=5.5hz,2h),7.41(dd,j=8.7,5.9hz,2h),7.37–7.31(m,2h),7.25(t,j=6.7hz,3h),4.12(t,2h),2.81(t,j=7.6hz,2h),2.47(s,3h),2.16(dt,j=15.6,7.8hz,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

实施例15在氮气气氛中，在一个5ml反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.025mmol四氟硼酸四（乙腈）亚铜（cu(ch3cn)4bf4），1ml四氢呋喃，0.5mmol4-甲基苯乙炔，0.65mmol1-叠氮基-3-苯基丙烷，0.75mmol三氟乙酸酐，最后加入1mmol三乙基胺，室温下在密闭体系中搅拌反应9h后，用100-200目硅胶过滤，二氯甲烷冲洗，合并有机相，然后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷和乙酸乙酯洗脱，得到4-(3’-苯基丙基)-6-(4’’-甲苯基)-3-(三氟甲基)-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮（分离产率66%）。¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.26(d,j=8.3hz,2h),7.34(t,j=7.6hz,4h),7.25(t,j=6.6hz,3h),4.12(t,2h),2.80(t,j=7.6hz,2h),2.46(s,3h),2.15(dt,j=15.6,7.8hz,2h).¹⁹fnmr(376mhz,cdcl3)δ-65.5(s,3f)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。