[發明專利]一種吩噁嗪化合物或吩噻嗪化合物的合成方法

在審

• 申請號: 201710119767.X
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106866570A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 袁冰芯;張露;李恒;楊貫羽
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C07D265/38
• 分類號: C07D265/38;C07D413/04;C07D417/10;C07D279/22;C07D413/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 鄭園

技術領域

本發明涉及氧(硫)氮類化合物合成技術領域，具體涉及一類吩噁嗪和吩噻嗪衍生物及其制備方法。

背景技術

吩噁嗪和吩噻嗪類衍生物是一類非常重要的有機雜環化合物，因其衍生物具有抗癌、抗腫瘤、抗結核、抗菌、抗氧化等生物活性而廣泛的應用于藥物化學和生物化學的合成研究中[Prinz,H.；Chamasmani,B.；Vogel,K.；et al.J.Med.Chem.2011,54,4247.]。此外，吩噁嗪和吩噻嗪所特有的給電子體結構使其在染料敏化太陽能電池[Lee,W.；Yuk,S.B.；Choi,J.；et al.Dyes and Pigments 2014,102,13.]、熒光染料[Duan,C.；Li,J.；Han,C.；et al.Chem.Mater.2016,28,5667.]、和OLEDs[Okamoto,T.；Kozaki,M.；Doe,M.；et al.Chem.Mater.2005,17,5504.]等光電材料方面扮演著重要的角色。通常合成吩噁嗪和吩噻嗪類化合物的方法是通過三步法，首先兩步法以鈀催化銅催化或堿催化分子間和分子內關環合成未取代吩噁嗪或吩噻嗪類化合物，然后以該類化合為底物與鹵代烴發生分子間C-N構建反應目標衍生物。該類合成方法大多是基于Buchwald-Hartwig胺化反應，需要將胺源引入底物，然后通過分子內N位單芳基化反應的方式兩步合成目標吩噁嗪或吩噻嗪類衍生物(見反應1,2)。實驗數據證明，該類反應對底物要求高因此選擇范圍極窄，且需要分步反應關環，反應條件較為苛刻(如較高的反應溫度，添加大過量的堿)，官能團容忍性較差，尤其是胺源可選范圍窄。

反應1

反應2

發明內容

本發明提供了一種條件溫和、環境友好且能通過鈀催化雙鹵化合物與伯胺分子間關環來合成吩噁嗪(吩噻嗪)類化合物的新方法。該方法避免了將胺源先引入底物的步驟，實現了一鍋煮合成。

實現本發明的技術方案是：一種吩噁嗪化合物或吩噻嗪化合物的合成方法，具體步驟如下：在氮氣氛圍下，將雙鹵化合物、伯胺、鈀化合物、膦配體、堿溶解在有機溶劑中，加熱攪拌反應，之后經萃取、干燥、濃縮、純化，制得吩噁嗪化合物或吩噻嗪化合物；

所述吩噁嗪化合物或吩噻嗪化合物的通式如下：

通式中X為O或S；R¹表示氫原子、烷基、芳基、?；?、鹵基、雜環基或酯基；R²表示烷基、芳基、雜環基或環烷基。

所述雙鹵化合物、伯胺、鈀化合物、膦配體、堿的摩爾比為雙鹵化合物：伯胺：鈀化合物：膦配體：堿＝(1-2)：(1-1.1)：(0.05-0.10)：(0.10-0.20)：(3-6)。

所述的加熱攪拌反應溫度為100-120℃；反應時間為15-72h。

所述雙鹵化合物的通式如下：

通式中X表示O或S；R¹表示氫原子、烷基、芳基、?；?、鹵基、雜環基或酯基。

所述伯胺的通式為：R²-NH₂，通式中R²表示烷基、芳基、雜環基。

所述的鈀化合物為Pd(OAc)₂、Pd₂(dba)₃、PdCl₂、Pd(PPh₃)₂Cl₂或PdCl₂(dppf)中的任意一種。

所述的膦配體為如下通式所示化合物L₁-L₈中的任一種：

所述的堿為叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、碳酸銫、碳酸鉀、碳酸鈉、三乙胺、叔丁胺、1,8-二氮雜雙環(5.4.0)十一-7-烯中的任意一種。

所述的有機溶劑為甲苯、1,4-二氧六環、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃中的任意一種。