本发明涉及一种在可见光照射条件下，采用多取代bodipy有机光催化剂实现哌嗪化合物及其衍生物的选择性氰基化的方法。
背景技术：
在含氮杂环中，哌嗪是非常重要的饱和杂环之一，经常出现于临床药物小分子中。但由于其特殊结构，与常见的吡咯烷和哌啶体系相比，哌嗪环中第二个氮原子的存在将会引起多种副反应或者是抑制、降低c-h键的反应活性。因此导致官能团化的哌嗪类分子种类较少，这就限制了该类药物在医学上的应用前景。作为最佳修饰基团的氰基，与含氮杂环反应得到的氨基氰类化合物在有机合成中是一类非常重要的中间体，而且氰基基团是一个很好的改良基团，将其引入药物中可以进一步的转化与修饰。除此之外，研究表明氰基基团引入药物分子中，还可以改变药品的物理化学性质，使其提高药效。因此将氰基基团选择性的引入到复杂的含氮药物分子中在医药化学中具有非常重要的意义。传统的将氰基引入到含氮杂环化合物中的合成方法一般分为两类。第一类是金属催化体系，如：ru(p.kumar,s.varma,s.l.jain.j.med.chem.a.,2014,2(13):4514-4519.),ir(m.rueping,s.zhu,r.m.koenigs.chem.commu.,2011,47(47):12709-12711.),au(y.zhang,h.peng,m.zhang,y.cheng,c.zhu.chem.commu.,2011,47(8):2354-2356.),re(a.lin,h.peng,a.abdukader,c.zhu.eur.j.org.chem.,2013,(32):7286-7290.),fe(w.han,a.r.ofial.chem.commu.,2009,(33):5024-5026.)等金属配合物催化剂实现胺类的氰基化。第二类是非金属催化进行胺类的氧化氰基化，如：phi(oac)2(x.z.shu,x.f.xia,y.f.yang,k.g.ji,x.y.liu,y.m.liang.j.org.chem.,2009,74(19):7464-7469.)，偶氮二异丁腈(aibn)(l.liu,z.wang,x.fu,c.h.yan.org.letters.,2012,14(22):5692-5695)，eosiny(d.p.hari,b.koenig.orglett.,2011,13(15):3852-3855)，rosered(j.c.o.pacheco,a.lipp,a.m.nauth,f.acke,j.p.dietz,t.opatz,chem.eur.j.,2016,22,5409-5415.)等非金属催化体系。但是这些合成方法需要用到ru、ir等贵金属催化剂或是采用当量级的非金属催化剂，经济性效益很低，且其反应底物都过于单一，不适用于复杂的哌嗪类分子。
近年来，可见光催化反应因其绿色、高效、温和，在有机合成领域得到了广泛应用，通过可见光催化含氮化合物合成的氨基氰类化合物具有很大的应用前景。传统的光催化剂一般是钌和铱的络合物，以吡啶类似物配位，这类催化剂在可见光下有很强的吸收，性质稳定且有很长的生命周期，但其使用贵金属，合成成本高。对于常见的一些非金属有机染料类的光催化剂也适用于胺类化合物的氰基化反应，虽然其解决了贵金属的成本以及较高毒性的问题，但是这些反应体系不适用于复杂的哌嗪类药物分子的选择性氰基化反应，在底物范围上有很大的局限性。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简单、快速高效、反应条件温和、催化剂用量少、产物收率高且无金属催化的哌嗪类化合物氰基化反应制氰基化哌嗪类化合物的方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：在空气或氧气氛围下，将式i所示的哌嗪类化合物、三甲基硅腈(tmscn)、多取代bodipy有机光催化剂溶于有机溶剂中，在可见光照射下10～40℃搅拌反应，反应完后分离纯化，得到式ii所示的氰基化哌嗪类化合物；
式i和ii中，r1代表苯基、c1～c4烷基取代苯基、c1～c4烷氧基取代苯基、卤代苯基、硝基取代苯基、氰基取代苯基、三氟甲基取代苯基、吡啶基、嘧啶基、叔丁氧羰基(boc)、
上述方法也可用于合成药物分子，即r1代表
上述的多取代bodipy有机光催化剂的结构式如下所示：
式中r7、r9、r10各自独立的代表氢、c1～c6烷基、c1～c6烷氧基、苯基、c1～c4烷基取代苯基、c1～c4烷氧基取代苯基、三氟甲基取代苯基中的任意一种，r8代表f、苯基、c1～c4烷基取代苯基、c1～c4烷氧基取代苯基、卤代苯基中的任意一种，x代表cl、br、i中的任意一种，优选r7、r9代表甲基，r10代表苯基、甲氧基取代苯基、甲基取代苯基、三氟甲基取代苯基中的任意一种，r8代表f、苯基、甲基取代苯基、甲氧基取代苯基、卤代苯基中的任意一种。
上述制备方法中，优选哌嗪类化合物与三甲基硅腈、多取代bodipy有机光催化剂的摩尔比为1:(3～5):(0.005～0.02)。
上述制备方法中，进一步优选在可见光照射下30℃搅拌反应12～15小时。
上述的有机溶剂为1,4-二氧六环、三氯甲烷、二氯甲烷中的任意一种。
本发明采用多取代bodipy有机光催化剂催化哌嗪类化合物的氰基化反应，在可见光照射下实现了哌嗪类底物与三甲基氰硅烷的氰基化反应，制备了多种哌嗪类氰基化产物。该反应体系绿色环保，催化剂用量少，操作简便，反应条件温和，快速高效，底物适用范围较广，可以选择性的得到单一结构的氰基化产物，具有较高的转化率和选择性，该催化体系也适用于复杂药物分子的选择性氰基化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1
制备结构式如下的2-(4-苯基哌嗪-1-基)戊腈
将多取代bodip-5有机光催化剂(1.80mg，0.0025mmol)、tmscn(99mg，1mmol)、1-丁基-4-苯基哌嗪(54mg，0.25mmol)、二氯甲烷(3ml)加入到光平行反应管中，打开3w蓝光led灯，在30℃下搅拌反应12小时，待反应结束，向混合物中加入15ml饱和食盐水，然后用15ml二氯甲烷分三次萃取，收集有机相，用无水na2so4干燥，抽滤，用旋转蒸发仪除去溶剂，柱层析分离得到白色固体2-(4-苯基哌嗪-1-基)戊腈47mg，其产率为83％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.22(t,j＝8.0hz,2h),6.88(t,j＝8.4hz,2h),6.82(t,j＝7.2hz,1h),3.50(t,j＝8.0hz,1h),3.23-3.12(m,4h),2.83-2.78(m,2h),2.61-2.56(m,2h),1.79-1.70(m,2h),1.52-1.44(m,2h),0.93(t,j＝7.2hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δc151.1,129.2,120.1,117.0,116.4,57.6,49.8,49.1,33.0,19.4,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c15h21n3na+[m+na]+:266.1633,实测值266.1630。
本实施例中所用的多取代bodipy有机光催化剂为结构式如下的bodipy-5：
其根据下述方法制备得到：
步骤1、在500ml烧瓶中加入2,4-二甲基吡咯(1163mg，12.5mmol)，再加入新蒸二氯甲烷(250ml)，搅拌下滴入苯甲醛(530mg，5mmol)，再缓慢滴加三氟乙酸(50μl，0.67mmol)，室温反应3小时后，冰浴下加入2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(1135mg，5mmol)，10分钟后升至室温，搅拌1小时后，加入三乙胺(10ml，72mmol)，10分钟后，加入三氟化硼乙醚(10ml，81mmol)，继续室温反应2小时，反应混合液经减压蒸除溶剂、二氯甲烷与饱和食盐水萃取，取有机层经无水硫酸钠干燥，粗产物通过硅胶柱层析分离，得红棕色固体中间体1(486mg)，产率为30％。
步骤2、取100ml烧瓶于100℃干燥箱中烘干2小时，对烧瓶抽真空状态下使其冷却至室温，加入中间体1(318mg，1mmol)，并在氩气条件下加入现蒸四氢呋喃(40ml)，搅拌条件下逐滴加入苯基锂(2.0ml，4mmol)，室温条件下搅拌5分钟后，用饱和食盐水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取三次(50ml×3)，合并有机相并用无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，粗产物通过硅胶柱层析分离，得到红棕色固体中间体2(110mg)，产率为25％。
步骤3、在50ml烧瓶中加入中间体2(100mg，0.23mmol)和新蒸二氯甲烷(12ml)，搅拌下加入n-碘代丁二酰亚胺(207mg，0.92mmol)，室温反应12小时后，反应混合液经减压蒸除溶剂，粗产物通过硅胶柱层析分离，得到红棕色固体bodipy-5(110mg)，产率为64％。
实施例2
制备结构式如下的2-(4-(对甲苯基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-丁基-4-(对甲苯基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，反应时间延长至15小时，其他步骤与实施例1相同，得到白色固体2-(4-(对甲苯基)哌嗪-1-基)戊腈40mg，其产率为61％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.08(d,j＝8.0hz,2h),6.84(d,j＝8.4hz,2h),3.55(t,j＝7.2hz,1h),3.53-3.12(m,4h),2.88-2.82(m,2h),2.66-2.61(m,2h),2.27(s,3h),1.82-1.74(m,2h),1.57-1.50(m,2h),0.98(t,j＝7.2hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ149.1,129.79,129.73,117.1,116.7,57.7,49.8,49.7,33.0,20.5,19.4,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c16h23n3na+[m+na]+:280.1790,实测值280.1789。
实施例3
制备结构式如下的2-(4-(2-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-丁基-4-(2-甲氧基苯基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(2-甲氧基苯基)哌嗪-1-基)戊腈50mg，其产率为73％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.02-6.97(m,1h),6.91(d,j＝4.4hz,2h),6.87(d,j＝8.0hz,1h),3.86(s,3h),3.54(t,j＝7.6hz,1h),3.12(s,4h),2.91-2.86(m,2h),2.70-2.65(m,2h),1.87-1.71(m,2h),1.62-1.45(m,2h),0.98(t,j＝7.2hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ152.4,141.1,123.18,121.11,118.3,117.3,111.6,57.7,55.5,50.4,50.0,33.0,19.4,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c16h23n3nao+[m+na]+:296.1739,实测值296.1734。
实施例4
制备结构式如下的2-(4-(2-氟苯基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-丁基-4-(2-氟苯基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(2-氟苯基)哌嗪-1-基)戊腈50mg，其产率为80％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.07-7.01(m,2h),6.99-6.91(m,2h),3.54(t,j＝7.6hz,1h),3.19-3.09(m,4h),2.89-2.84(m,2h),2.68-2.63(m,2h),1.84-1.72(m,2h),1.59-1.47(m,2h),0.98(t,j＝7.2hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ155.8(d,jc-f＝249.8,1c),139.8(d,jc-f＝8.5hz,1c),124.5(d,jc-f＝3.5hz,1c),122.7(d,jc-f＝7.8hz,1c),119.0(d,jc-f＝3.0hz,1c),117.1,116.2(d,jc-f＝21.1hz,1c),57.6,50.3(d,jc-f＝3.2hz,1c),49.8,32.9,19.3,13.5ppm；hrms(m/z,esi+)理论值c15h20fn3na+[m+na]+:284.1539,实测值284.1540。
实施例5
制备结构式如下的2-(4-(3-(三氟甲基)苯基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-丁基-4-(3-(三氟甲基)苯基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(3-(三氟甲基)苯基)哌嗪-1-基)戊腈55mg，其产率为71％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.35(t,j＝8.0hz,1h),7.10-7.05(m,3h),3.56(t,j＝8.0hz,1h),3.32-3.21(m,4h),2.88-2.83(m,2h),2.66-2.61(m,2h),1.84-1.73(m,2h),1.59-1.47(m,2h),0.98(t,j＝7.2hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ151.2,131.5(d,jc-f＝31.4hz,1c),129.7,124.4(d,jc-f＝270.6hz,1c),119.1,116.9,116.3(d,jc-f＝3.8hz,1c),112.4(d,jc-f＝3.7hz,1c),57.6,49.6,48.7,32.9,19.3,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c16h20f3n3na+[m+na]+:334.1507,实测值334.1508。
实施例6
制备结构式如下的2-(4-(3,4-二氯苯基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-丁基-4-(3,4-二氯苯基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(3,4-二氯苯基)哌嗪-1-基)戊腈65mg，其产率为83％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.23(d,j＝1.6hz,1h),6.92(d,j＝2.8hz,1h),6.71(dd,j1＝2.8hz,j2＝8.8hz,1h),3.52(t,j＝8.0hz,1h),3.22-3.11(m,4h),2.82-2.77(m,2h),2.61-2.56(m,2h),1.86-1.69(m,2h),1.51-1.44(m,2h),0.95(t,j＝7.6hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ150.5,132.9,130.6,122.7,117.5,116.9,115.7,57.6,49.5,48.7,32.9,19.3,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c15h19cl2n3na+[m+na]+:334.0854,实测值334.0861。
实施例7
制备结构式如下的2-(4-(4-溴苯基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-(4-溴苯基)-4-丁基哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到白色固体2-(4-(4-溴苯基)哌嗪-1-基)戊腈71mg，其产率为88％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.34(d,j＝8.8hz,2h),6.78(d,j＝9.2hz,2h),3.55(t,j＝8.0hz,1h),3.24-3.13(m,4h),2.86-2.81(m,2h),2.64-2.59(m,2h),1.85-1.71(m,2h),1.56-1.46(m,2h),0.98(t,j＝7.6hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ150.2,132.0,117.9,116.9,112.3,57.6,49.6,49.0,33.0,19.4,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c15h20brn3na+[m+na]+:344.0738,实测值344.0741。
实施例8
制备结构式如下的4-(4-(1-氰基丁基)哌嗪-1-基)苄腈
本实施例中，用等摩尔量的4-(4-丁基哌嗪-1-基)苄腈替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物4-(4-(1-氰基丁基)哌嗪-1-基)苄腈60mg，其产率为90％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.49(d,j＝8.8hz,2h),6.85(d,j＝8.8hz,2h),3.55(t,j＝7.6hz,1h),3.41-3.30(m,4h),2.84-2.79(m,2h),2.63-2.58(m,2h),1.84-1.71(m,2h),1.59-1.46(m,2h),0.97(t,j＝7.2hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ153.2,133.6,120.0,116.7,114.5,100.8,57.5,49.3,47.1,32.9,19.3,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c16h20n4na+[m+na]+:291.1586,实测值291.1592。
实施例9
制备结构式如下的2-(4-(4-硝基苯基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-丁基-4-(4-硝基苯基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(4-硝基苯基)哌嗪-1-基)戊腈58mg，其产率为81％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.11(d,j＝9.2hz,2h),6.82(d,j＝9.2hz,2h),3.56(t,j＝8.0hz,1h),3.51-3.39(m,4h),2.85-2.80(m,2h),2.65-2.59(m,2h),1.87-1.81(m,2h),1.79-1.71(m,2h),1.56(t,j＝7.2hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ154.7,138.9,126.0,116.7,113.1,57.5,49.3,47.0,32.9,19.3,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c15h20n4nao2+[m+na]+:311.1484,实测值311.1480。
实施例10
制备结构式如下的2-(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的1-丁基-4-(吡啶-2-基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，反应时间延长至15小时，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)戊腈51mg，其产率为84％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.18(d,j＝4.8hz,1h),7.50-7.46(m,1h),6.66-6.62(m,2h),3.64-3.53(m,5h),2.82-2.76(m,2h),2.60-2.55(m,2h),1.85-1.72(m,2h),1.59-1.53(m,2h),0.98(t,j＝7.4hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ159.3,148.0,137.6,117.0,113.7,107.2,57.0,49.6,45.1,33.0,19.4,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c14h20n4na+[m+na]+:267.1586,实测值267.1593。
实施例11
制备结构式如下的2-(4-(嘧啶-2-基)哌嗪-1-基)戊腈
本实施例中，用等摩尔量的2-(4-丁基哌嗪-1-基)嘧啶替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(嘧啶-2-基)哌嗪-1-基)戊腈55mg，其产率为89％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.29(t,j＝6.8hz,2h),6.48(t,j＝4.8hz,1h),3.92-3.80(m,4h),3.53(t,j＝7.6hz,1h),2.75-2.70(m,2h),2.53-2.48(m,2h),1.83-1.72(m,2h),1.55-1.47(m,2h),0.96(t,j＝7.6hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ161.5,157.8,117.0,110.2,57.8,49.6,43.4,32.9,19.3,13.5ppm；hrms(m/z,esi)理论值c13h19n5na+[m+na]+:268.1538,实测值268.1544。
实施例12
制备结构式如下的2-(4-(3,4-二氯苯基)哌嗪-1-基)乙腈
本实施例中，用等摩尔量的1-(3,4-二氯苯基)-4-甲基哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-(3,4-二氯苯基)哌嗪-1-基)乙腈52mg，其产率为77％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.23(d,j＝3.6hz,1h),6.92(d,j＝2.8hz,1h),6.71(dd,j1＝2.8hz,j2＝8.8hz,1h),3.55(s,2h),3.18(t,j＝4.8hz,4h),2.70(t,j＝5.2hz,4h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ150.4,132.9,130.6,122.8,117.6,115.8,114.5,51.5,48.5,46.0ppm；hrms(m/z,esi)理论值c12h13cl2n3na+[m+na]+:292.0384,实测值292.0377。
实施例13
制备结构式如下的2-(4-苯基哌嗪-1-基)丁-3-烯腈
本实施例中，用等摩尔量的1-烯丙基-4-苯基哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，反应时间延长至15小时，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-(4-苯基哌嗪-1-基)丁-3-烯腈36mg，其产率为62％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.19(t,j＝8.4hz,2h),6.84(d,j＝8.4hz,2h),6.79(t,j＝7.2hz,1h),5.78-5.70(m,1h),5.63(t,j＝1.6hz,1h),5.40(dd,j1＝1.6hz,j2＝10.0hz,1h),4.27(t,j＝2.0hz,1h),3.20-3.10(m,4h),2.79-2.74(m,2h),2.60-2.55(m,2h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ151.1,130.6,129.2,120.7,120.2,116.4,114.5,60.4,49.7,49.1ppm；hrms(m/z,esi)理论值c14h17n3na+[m+na]+:250.1320,实测值250.1329。
实施例14
制备结构式如下的4-(甲氧基-2-(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)丁腈
本实施例中，用等摩尔量的1-(3-甲氧基丙基)-4-(吡啶-2-基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，反应时间延长至15小时，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物4-(甲氧基-2-(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)丁腈48mg，其产率为75％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.18(d,j＝4.0hz,1h),7.50-7.46(m,1h),6.66-6.62(m,2h),3.85(t,j＝8.0hz,1h),3.64-3.48(m,5h),3.35(s,3h),2.81-2.76(m,2h),2.63-2.58(m,2h),2.05-2.03(m,2h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ159.3,148.1,137.6,116.7,113.7,107.3,68.0,59.0,54.8,49.6,45.1,31.3ppm；hrms(m/z,esi)理论值c14h20n4nao+[m+na]+:283.1535,实测值283.1533。
实施例15
制备结构式如下的2-苯基-2-(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙腈
本实施例中，用等摩尔量的1-苄基-4-(吡啶-2-基)哌嗪替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-苯基-2-(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙腈48mg，其产率为70％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.18(d,j＝3.6hz,1h),7.57(d,j＝7.2hz,2h),7.49-7.38(m,4h),6.64-6.62(t,j＝4.0hz,2h),4.91(s,1h),3.58(t,j＝4.8hz,4h),2.69(t,j＝5.2hz,4h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ159.3,148.1,137.6,132.9,129.2,129.0,128.1,62.3,49.6,45.1ppm；hrms(m/z,esi)理论值c17h18n4na+[m+na]+:301.1429,实测值301.1428。
实施例16
制备结构式如下的4-(1-氰基丙基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯
本实施例中，用等摩尔量的4-丙基哌嗪-1-羧酸叔丁酯替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物2-苯基-2-(4-(吡啶-2-基)哌嗪-1-基)乙腈58mg，其产率为92％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ3.51-3.37(m,5h),2.63-2.58(m,2h),2.42-2.37(m,2h),1.84-1.72(m,2h),1.44(m,9h),1.05(t,j＝7.6hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ154.5,116.8,80.0,59.7,49.6,28.5,24.4,10.7ppm；hrms(m/z,esi)理论值c13h23n3nao2+[m+na]+:276.1688,实测值276.1693。
实施例17
制备结构式如下的4-(氰基(对甲苯基)甲基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯
本实施例中，用等摩尔量的4-(4-甲基苄基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物4-(氰基(对甲苯基)甲基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯74mg，其产率为95％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.39(d,j＝8.0hz,2h),7.20(d,j＝8.0hz,2h),4.82(s,1h),3.48-3.38(m,4h),2.55-2.46(m,4h),2.36(s,3h),1.44(s,9h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ154.5,139.1,129.6,129.5,127.9,115.3,80.0,62.0,49.4,43.8,28.4,21.2ppm；hrms(m/z,esi)理论值c18h25n3nao2+[m+na]+:338.1844,实测值338.1837。
实施例18
制备结构式如下的4-(氰基(苯基)甲基)-3-甲基哌嗪-1-甲酸叔丁酯
本实施例中，用等摩尔量的4-苄基-3-甲基哌嗪-1-甲酸叔丁酯替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到白色固体4-(氰基(苯基)甲基)-3-甲基哌嗪-1-甲酸叔丁酯65mg，其产率为83％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.61-7.42(m,5h),4.91(s,1h),3.44-3.35(m,1h),3.14-3.11(m,2h),3.08-2.82(m,4h),1.42(s,9h),1.11(s,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ154.5,149.6,133.7,128.9,128.8,128.0,127.9,115.9,80.0,66.2,59.4,49.7,48.6,46.0,28.4,15.9.hrms(m/z,esi)理论值c18h25n3nao2+[m+na]+:338.1844,实测值338.1839。
实施例19
制备结构式如下的1-(叔丁基)-2-甲基-4-(1-氰基丁基)哌嗪-1,2-二羧酸酯
本实施例中，用等摩尔量的1-(叔丁基)-2-甲基4-丁基哌嗪-1,2-二羧酸酯替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到淡黄色油状物1-(叔丁基)-2-甲基-4-(1-氰基丁基)哌嗪-1,2-二羧酸酯58mg，其产率为77％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ4.38(m,1h),3.66(s,3h),3.53(t,j＝7.6hz,1h),3.40-2.90(m,4h),2.89-2.86(m,2h),2.42-2.37(m,2h),1.84-1.72(m,2h),1.42(s,9h)1.05(t,j＝7.6hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ171.5,154.5,116.4,79.8,68.5,65.8,54.2,51.9,51.5,48.1,32.1,28.4,17.1,13.3ppm；hrms(m/z,esi)理论值c16h27n3nao4+[m+na]+:348.1899,实测值348.1894。
实施例20
制备结构式如下的4-(1-氰基丁基)-3-苯基哌嗪-1-羧酸叔丁酯
本实施例中，用等摩尔量的4-丁基-3-苯基哌嗪-1-羧酸叔丁酯替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到黄色油状物4-(1-氰基丁基)-3-苯基哌嗪-1-羧酸叔丁酯70mg，其产率为82％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.36-7.27(m,5h),4.54-4.44(m,1h).3.53(t,j＝7.6hz,1h),3.51-3.37(m,4h),2.63-2.58(m,2h),2.42-2.37(m,2h),1.84-1.72(m,2h),1.44(m,9h),1.05(t,j＝7.6hz,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ154.5,137.4,128.9,128.8,128.4,128.3,127.2,116.2,79.8,63.2,61.7,48.9,46.0,42.2,32.4,28.4,17.1,13.3ppm；hrms(m/z,esi)理论值c20h29n3nao2+[m+na]+:366.2157,实测值366.2151。
实施例21
制备结构式如下的2-(4-(2,3-二氯苯基(哌嗪-1-基)-5-((2-氧代-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)氧基)戊腈
将bodipy-5(1.80mg，0.0025mmol)、tmscn(99mg，1mmol)、阿立哌唑(117mg，0.25mmol)、二氯甲烷(3ml)加入到光平行反应管中，氧气鼓泡15分钟后，打开3w蓝光led灯，在30℃下搅拌反应12小时，待反应结束，向混合物中加入15ml饱和食盐水，然后用15ml二氯甲烷分三次萃取，收集有机相，用无水na2so4干燥，抽滤，用旋转蒸发仪除去溶剂，进一步重结晶得到白色固体2-(4-(2,3-二氯苯基(哌嗪-1-基)-5-((2-氧代-1,2,3,4-四氢喹啉-7-基)氧基)戊腈92mg，其产率为75％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ7.81(br,1h),7.18-7.12(m,2h),7.05(d,j＝8.4hz,1h),6.93(dd,j1＝1.6hz,j2＝7.6hz,1h),6.51(dd,j1＝2.0hz,j2＝8.0hz,1h),6.30(d,j＝2.4hz,1h),4.04-3.95(m,2h),3.64(t,j＝7.2hz,1h),3.09(s,4h),2.90(t,j＝6.8hz,4h),2.71-2.66(m,2h),2.61(t,j＝8.0hz,2h),2.04-1.96(m,4h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ171.7,158.4,150.9,138.3,134.3,128.9,127.8,127.5,125.0,118.6,116.9,116.2,108.6,102.2,67.1,57.6,51.1,31.1,27.8,25.8,24.7ppm；hrms(m/z,esi)理论值c24h26cl2n4nao2+[m+na]+:495.1331,实测值495.1333。
实施例22
制备结构式如下的4-((4-(氰基甲基)哌嗪-1-基)甲基)-n-(4-甲基-3-((-4-(吡啶-3-基)嘧啶-2-基)氨基)苯基)苯甲酰胺
本实施例中，用等摩尔量的伊马替尼替换实施例1中的1-丁基-4-苯基哌嗪，其他步骤与实施例1相同，得到白色固体4-((4-(氰基甲基)哌嗪-1-基)甲基)-n-(4-甲基-3-((-4-(吡啶-3-基)嘧啶-2-基)氨基)苯基)苯甲酰胺58mg，其产率为45％，表征数据为：1hnmr(400mhz,cdcl3):δ10.16(br,1h),9.27(d,j＝1.6hz,1h),8.97(s,1h),8.67(t,j＝3.6hz,1h),8.51-8.46(m,2h),8.08(s,1h),7.91(d,j＝8.0hz,2h),7.53-7.41(m,4h),7.20(d,j＝8.4hz,1h),3.71(s,2h),3.54(s,2h),3.33(s,4h),2.50(s,4h),2.22(s,3h)ppm；13cnmr(100mhz,cdcl3):δ165.2,161.5,161.1,159.4,151.3,148.1,141.8,137.7,137.1,134.4,133.8,132.2,130.0,128.5,127.6,123.7,117.2,116.7,115.8,107.5,61.3,52.1,51.1,17.6ppm；hrms(m/z,esi)理论值c30h30n8nao+[m+na]+:541.2440,实测值541.2455。
实施例23
本实施例中，将实施例1中的bodipy-5用结构式如下的bodipy-1替换，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-苯基哌嗪-1-基)戊腈，其产率为70％。
实施例24
本实施例中，将实施例1中的bodipy-5用结构式如下的bodipy-2替换，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-苯基哌嗪-1-基)戊腈，其产率为50％。
实施例25
本实施例中，将实施例1中的bodipy-5用结构式如下的bodipy-3替换，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-苯基哌嗪-1-基)戊腈，其产率为57％。
实施例26
本实施例中，将实施例1中的bodipy-5用结构式如下的bodipy-4替换，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-苯基哌嗪-1-基)戊腈，其产率为58％。