[發(fā)明專利]一種銅催化烯基疊氮合成多取代吡啶的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810965951.0
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108912044B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐波;朱廣玉;劉振華;高雯
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號: C07D213/79
• 分類號: C07D213/79;C07D213/803;C07D409/14;C07D213/81
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明提供一種合成多取代吡啶類化合物的方法，所述方法包括以烯基疊氮、二氟亞甲基化合物為原料在碘化亞銅的催化下一步合成式(I)化合物，結(jié)構(gòu)式為：該方法操作極其簡單、底物和銅催化劑簡便易得、底物普適性優(yōu)良。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機合成化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅催化烯基疊氮合成多取代吡啶的方法。

背景技術(shù)

吡啶類化合物是一類重要的六元含氮雜環(huán)衍生物，廣泛存在于天然產(chǎn)物、生物體系以及功能材料中。基于N原子獨特的配位性和氫鍵作用，也被廣泛作為有機催化劑以及有機配體應(yīng)用于有機反應(yīng)中(Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,6633；Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,4824)。吡啶環(huán)類化合物也具有廣泛的藥物應(yīng)用價值，如吡啶可用于生產(chǎn)頭孢立新，局部麻醉藥，血管擴張藥，維生素B，頭孢4號等40余種常用醫(yī)藥的合成原料(精細化工原料及中間體，2009年，第2期；山西化工，2012年第32卷第1期)。

傳統(tǒng)合成吡啶的方法(如Hantzsch,Chichibabin和法等)一般采用胺與羰基的縮合-環(huán)化反應(yīng)來實現(xiàn)，但這過程需要面臨合成步驟復(fù)雜、取代基兼容性低和位置難以調(diào)控等問題。過渡金屬催化的有機反應(yīng)的興起，為吡啶化合物的制備提供了一種簡便高效的合成策略。近些年來發(fā)展了系列制備吡啶雜環(huán)骨架的環(huán)加成反應(yīng)，如基于炔烴與腈類化合物的[2+2+2]環(huán)合反應(yīng)，2017年，清華大學(xué)化學(xué)系的陳超課題組利用炔烴、腈類化合物與烯基高價碘試劑，利用銅催化劑實現(xiàn)了“三合一”合成吡啶衍生物的新方法(Angew.Chem.Int.Ed.,2017,56,4824)；2016年，香港科技大學(xué)孫建偉等人利用簡單酸催化，實現(xiàn)了炔胺與腈的[2+2+2]環(huán)合反應(yīng)，簡便高效的合成多官能化的吡啶化合物。另外基于前修飾的肟酯類底物，經(jīng)由[3+3]、[4+2]、[3+2+1]等不同環(huán)合策略，可一步合成多取代吡啶類化合物。如2017年，新加坡南洋理工大學(xué)Yoshikai課題組報道了銅催化肟與α,β-不飽和亞胺的[3+3]環(huán)合反應(yīng)(Angew.Chem.Int.Ed.,2017,56,8240)，高選擇性地得到多種官能團的吡啶化合物；2014年，科羅拉多州立大學(xué)Tomislav Rovis課題組報道了銠催化不飽和肟酯與烯烴[4+2]環(huán)合反應(yīng)，高選擇性和高產(chǎn)量的合成二取代吡啶衍生物；2016年，西北大學(xué)關(guān)正輝利用鐵催化劑，實現(xiàn)了酮肟酯與N,N-二烷基胺的[3+2+1]成環(huán)反應(yīng)，高效的制備2,4-和2,4,6-取代的吡啶類化合物。但是目前制備吡啶的環(huán)合方法依然存在底物需提前修飾，貴金屬催化或者苛刻的反應(yīng)等限制條件，因此從簡便易得的底物出發(fā)，在溫和條件下實現(xiàn)快速、高選擇性的合成吡啶類化合物依然是一個極大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，并同時考慮環(huán)保與經(jīng)濟效益，本發(fā)明提供了一種簡便高效的制備多取代吡啶的方法，所述方法以碘化亞銅為催化劑，以簡便易得的烯基疊氮和二氟亞甲基化合物為底物，在溫和的條件下，利用烯基疊氮的三原子和二原子合成砌塊，在銅的催化劑作用下通過一鍋法[3+2+1]環(huán)化策略制備官能化的吡啶衍生物。本發(fā)明利用簡單廉價的金屬銅催化高活性烯基疊氮，通過[3+2+1]環(huán)化反應(yīng)，實現(xiàn)了一鍋多組分高區(qū)域選擇性的制備多取代吡啶。該方法操作極其簡單、底物和催化劑簡便易得、底物普適性優(yōu)良。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種合成式(I)所示化合物的方法，所述方法包括以烯基疊氮、二氟亞甲基化合物為原料在碘化亞銅的催化下一步合成式(I)化合物；所述式(I)的結(jié)構(gòu)式為：

其中，基團R選自富電子或缺電子的芳基和芳雜基；基團R₁選自C₁-C₅直鏈或支鏈的烷基或烷氧基、芳基、取代芳基、雜環(huán)基、取代雜環(huán)基、芳雜基、取代芳雜基、氨基、取代氨基。

優(yōu)選地，基團R選自芳基、取代芳基和芳雜基；