[发明专利]一种吖啶酮及其衍生物的制备方法

说明书

本发明公开了一种吖啶酮及其衍生物的制备方法，该方法以2‑卤代二苯胺类化合物为底物，在一氧化碳气体氛围下，通过钯催化的羰基化反应实现吖啶酮及其衍生物的制备。本方法的反应原料较为易得，反应条件温和；此方法打破了在传统制备方法中，底物需要预先引入羰基官能团前体的限制，以一氧化碳为羰基的直接来源，通过羰基化反应一步构筑两个C‑C键，最符合有机合成中原子经济，合成步骤经济以及绿色化学的理念，发展了有机方法学，也实现了对吖啶酮类化合物的高效制备。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种利用钯催化的羰基化反应合成吖啶酮及其衍生物的方法。

背景技术

吖啶酮作为一种重要的含氮的杂环类分子骨架，初期由天然产物中提取而来。在染料和生物医药方面的应用较为广泛，并且随着研究的不断深入，吖啶酮及其衍生物的应用范围不断扩大，例如在荧光探针、有机太阳能电池、有机发光二极管等方面均得到有效利用，该类化合物因具有独特的性质，所以正越来越受到研究人员的关注。

吖啶酮类化合物通常是通过中间六元环的关环反应来制备得到的，目前传统的合成方法是直接通过C-N偶联或酸催化的傅克酰基化反应关环来实现，例如酸催化的2-羧基二苯胺关环；分子内的亲核取代，例如2-氰基二苯胺分子内环化；或者2-芳胺二苯甲酮类化合物的分子内的环化等，这些方法共同的特点是底物需要预先引入羰基官能团前体，例如羧基，氰基等，且原料获取较为复杂，条件也相对苛刻。这在一定程度上限制了这些合成方法的实际应用。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种新的钯催化的羰基化方法合成吖啶酮及其衍生物，以一氧化碳为羰基来源，无需预先引入羰基官能团前体，一氧化碳不仅便宜易得，而且最符合有机合成中原子经济，合成步骤经济以及绿色化学的理念，反应条件温和，反应高效且具有良好的官能团兼容性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：以2-卤代二苯胺类化合物为底物，在一氧化碳气体氛围下，通过钯催化的羰基化反应实现吖啶酮及其衍生物的制备。

具体操作步骤为：

(1)将钯催化剂、有机膦配体和无机碱一同加入干燥的Schlenk管，将Schlenk管内的气体氛围由空气置换为一氧化碳；

(2)在一氧化碳气体氛围下，加入无水N,N-二甲基甲酰胺，加热至120℃，搅拌30分钟；

(3)加入2-溴二苯胺类底物，在120℃条件下反应12小时，冷却至室温；

(4)加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，加水后用乙酸乙酯进行萃取、柱层析分离、纯化。

进一步地，所述2-溴二苯胺类底物、钯催化剂、有机膦配体、无机碱的物质的量比为：1.00∶0.05∶0.10∶3.00。

进一步地，所述2-溴二苯胺类底物为N-甲基-2-溴二苯胺、N-甲基-2-溴-4’-甲基二苯胺、N-甲基-2-溴-4’-叔丁基二苯胺、N-甲基-2-溴-4’-甲氧基二苯胺、N-甲基-2-溴-4’-氟二苯胺、N-甲基-2-溴-4’-氯二苯胺、N-甲基-2-溴-4’-异丙基二苯胺、N-甲基-2-溴-3’,5’-二甲基二苯胺、N-甲基-2-溴-4-甲基二苯胺、N-甲基-2-溴-5-甲基二苯胺、N-甲基-2-溴-4-氟二苯胺、N-甲基-2-溴-4-氯二苯胺、N-甲基-2-溴-4-三氟甲基二苯胺、N-甲基-2-溴-4-三氟甲氧基二苯胺、N-乙基-2-溴二苯胺、N-甲基环丙基-2-溴二苯胺、N-己基-2-溴二苯胺、N-苄基-2-溴二苯胺、2-溴三苯胺、2-溴-4-甲基三苯胺、2-溴-4-氟三苯胺中的一种。

进一步地，所述钯催化剂为氯化钯。

进一步地，所述有机膦配体为三环己基膦四氟硼酸盐。

进一步地，所述无机碱为特戊酸铯。

进一步地，所述一氧化碳气体氛围为一个标准大气压。