[發明專利]一種苯并稠合N-雜環化合物的制備方法

有效

• 申請號: 201711464743.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108191834B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王洪根;周楚鈞;黃世亮;冀衛衛;李清江
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C07D403/04
• 分類號: C07D403/04;C07D409/14;C07D417/04;C07D401/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

本發明提供了一種苯并稠合N?雜環化合物的制備方法。所述方法為原料和偶聯劑在過渡金屬催化劑和氧化劑存在條件下，于0～100℃下在溶劑中進行反應；其中，原料的結構如式(1)、式(4)、式(6)、式(8)或式(10)所示：R¹為嘧啶基，吡啶基或噻唑基；R²、R³、R⁴和R⁵分別為H、C₁～C₁₄的烴基、甲基、甲氧基、三氟甲基、鹵素、氰基、醛基、硝基、酮羰基、酯基或芐氧基；偶聯劑的結構如式(2)所示R⁶、R⁷和R⁸分別為H、甲基、苯基、酯基、C₁～C₁₄的烴基或噻吩基。本發明所述方法底物適用性廣，可制備多種苯并稠合N?雜環化合物；同時反應條件溫和，且操作簡單，環保，是一種高效合成苯并稠合N?雜環化合物的方法。

技術領域

本發明屬于有機化學合成領域，更具體地，涉及一種苯并稠合N-雜環化合物的制備 方法。

背景技術

苯并稠合N-雜環骨架廣泛存在于天然產物和藥物分子中，其中咔唑類化合物、2-喹諾 酮類化合物、菲啶酮類化合物、吲哚類化合物和吖啶酮類化合物表現出各種各樣的生物活 性，引起了人們的廣泛關注。

咔唑是一種很重要的含氮芳雜環化合物，在自然界存在于石油、煤和其他礦物原料中。 咔唑及其衍生物被用作化學試劑原料、炸藥、光學材料、醫藥、農藥、潤滑劑、染料和合 成樹脂。有研究表明，經過修飾后的咔唑衍生物具有良好的生物活性，包括抗腫瘤、抗結核、抗氧化、抗炎、抗菌等活性。

天然2-喹諾酮類化合物主要存在于蕓香科植物中，并具有一定的生理活性。近年來， 通過對喹諾酮類化合物抗腫瘤作用與抗菌作用的機制進行研究發現，其通過拓撲異構酶Ⅱ 調節DNA分子內或分子間鏈接的多基因酶系而快速抑制腫瘤。2-喹諾酮類作為一類新型 的抗癌藥物，已經成為抗腫瘤藥物研發的方向之一。

菲啶酮類化合物是由三個六元環稠合而成的一類含氮原子的生物堿類化合物，為石蒜 科型一大類生物堿骨架且具有強效的抗腫瘤、抗病毒、抑制乙酞膽堿酷酶等生物活性。

吲哚骨架廣泛存在于生物堿化合物中，是許多藥用植物的藥效成分，具有多樣的生物 活性。

吖啶酮在1888年被合成出來以后，其大量的衍生物被廣泛的設計、合成以及應用。以往的藥學研究表明，吖啶酮類衍生物不僅具有殺菌、消炎的療效，而且具有較好的抑制癌細胞生長的作用。

由于苯并稠合N-雜環化合物具有多種重要的活性，長期以來發展構建苯并稠合N-雜 環化合物的高效合成新方法是有機合成領域的研究熱點之一。

而目前從芳環或芳雜環母核出發，在過渡金屬催化下，將苯環結構引入分子中主要有 4種方法：

(1)以炔烴為偶聯試劑，在Pd、Rh或Ni催化下發生碳氫活化，與兩分子炔烴經過[2+2+2]環合過程，得到相應的多取代的苯并芳環產物。其合成路線如下所示：

(2)以吸電子烯烴為偶聯試劑，在Pd、Rh或Ni催化下發生碳氫活化，發生鏈烯烴 化反應將雙鍵引入分子中，繼而與另一分子烯烴發生Diels–Alder環化反應，得到相應的 苯并芳環產物。其合成路線如下所示：

(3)以烯醛重氮試劑為偶聯試劑，在Rh催化下發生碳氫活化，將烯醛結構引入分子中，繼而發生[4+2]環化反應，得到咔唑類化合物。其合成路線如下所示：

(4)以聯苯化合物為偶聯試劑，在Pd催化下，聯苯化合物與另一分子芳基雜環化合物發生一系列氧化加成，烯烴插入，β-H消除和還原消除過程，得到芳構化的多并苯環 結構。其合成路線如下所示：