[发明专利]一种3‑烯基中氮茚衍生物的绿色制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成化学技术，特别涉及中氮茚衍生物的制备方法，具体涉及一种3-烯基中氮茚衍生物的绿色制备方法。

背景技术

中氮茚衍生物广泛应用于生物、农药、医药和发光材料领域，是生产药物、染料和有机发光材料的必需品。例如：它是色素、除草剂、潜性磷脂酶抑制剂、抗利什曼虫和抗病毒药物中的有效组分；另外，它还展示有抗分支杆菌的活性；它是合成具有重要生理活性生物碱的关键中间体。近些年来又研究证实，中氮茚衍生物的生物活性，为人类在抗肿瘤、抗菌、抗病毒、杀螨虫、抗炎、抗心律失常、抗高血压等方面也发挥有积极作用。其中，3-烯基中氮茚衍生物是中氮茚衍生物中的一种重要合成物。然而，现有技术中3-烯基中氮茚衍生物合成是在钯催化剂催化下，加入过量的碱，并使用过量的过渡金属盐，如碳酸银和醋酸铜作为氧化剂。部分技术还需额外添加其他金属催化剂和昂贵的配体。现有技术存在以下的不足之处：一是需要加入过量的碱，直接导致原材料成本的上升以及工艺流程的复杂化（从反应混合物中除去过量的碱）和废水废渣的增加；二是现有工艺中必须采用过量的过渡金属盐作为氧化剂，显著增加合成成本和环保开支；三是该工艺流程操作中或有疏漏时，大量的过渡金属盐将对环境有所危害。

发明内容

本发明提出了一种3-烯基中氮茚衍生物的绿色制备方法，目的在于通过研制可在3-烯基中氮茚衍生物的制备中使用的氧化剂，及相应的工艺方法，实现在宽松的反应条件下，以较低的生产成本，简单易行并环保地合成3-烯基中氮茚衍生物。

本发明通过以下技术方案实现：

一种3-烯基中氮茚衍生物的绿色制备方法，利用从3位氢取代的中氮茚出发，在钯催化剂存在条件下，利用来自于空气中的氧气作为唯一的氧化剂，与缺电子烯烃反应，制备得3-烯基中氮茚衍生物，其特征在于：所述制备方法依据

化学反应式，由以下步骤制得：

1）将3位氢取代的中氮茚、缺电子烯烃、碱及钯催化剂按摩尔比1：1.0～5.0：0～0.9：0.05～0.15配置并置入反应器皿中，加入溶剂；

2）在氧气氛下，于80～140摄氏度的温度条件加热搅拌步骤1混合溶液，加热搅拌时间2～48小时后则反应结束；

3）将反应后步骤2制得的混合物倒入水中，经过滤、洗涤、干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物3-烯基中氮茚衍生物（3）。

本发明进一步解决的技术改进方案是：

所述制备步骤进一步设置为：

1）将3位氢取代的的中氮茚（1）为0.20毫摩尔、缺电子烯烃（2）为0.20～1.0毫摩尔，碱为0～0.18毫摩尔，钯催化剂为0.010～0.030毫摩尔，同置入反应器皿中，加入0.50～5毫升溶剂；

2）在氧气氛下，于 80～140摄氏度的温度条件加热搅拌步骤1制得的混合物，加热搅拌2～48小时，反应器皿内即是合成的3-烯基中氮茚衍生物；

3）将步骤2反应后制得的混合物倒入水中，过滤，洗涤，干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物3-烯基中氮茚衍生物（3）。

本发明进一步解决的技术改进方案是：

所述3位氢取代的中氮茚（1）组分选择：R₁为氢，或为5-甲基，或为7-甲基，或为7-碳酰甲酯基，或为7-N,N-二甲氨基； R₂ 为氢，或为氰基，或为碳酰甲酯基，或为碳酰乙酯基，或为碳酰丁酯基，或为碳酰叔丁酯基，或为N,N-二甲基碳酰氨基；R₃为氢，或为苯基，或为甲基，或为碳酰甲酯基，或为碳酰乙酯基，或为碳酰丁酯基；

所述缺电子烯烃（2）组分选择： R₄ 为氢，或为甲基，或为苯基，或为碳酰甲酯基，或为碳酰乙酯基；R₅ 为碳酰甲酯基，或为碳酰乙酯基，或为氰基，或为碳酰叔丁酯基，或为碳酰丁酯基，或为苯甲酰基。

本发明进一步解决的技术改进方案是：

所述碱采用醋酸钾，或为醋酸钠，或为醋酸锂，或为醋酸铯，或为碳酸化钾，或为碳酸氢钠，或为碳酸钠，或为碳酸钾，或为碳酸锂。

本发明进一步解决的技术改进方案是：

所述钯催化剂采用醋酸钯，或为氯化钯。

本发明进一步解决的技术改进方案是：