[发明专利]一种高效高原子经济性合成咪唑啉衍生物的方法

说明书

本发明属于化工技术领域，具体为一种高效高原子经济性合成咪唑啉衍生物的方法。本发明是在稀土催化体系下，将C‑芳基‑N‑烯丙基脒通过分子内环化反应生成咪唑啉。本发明方法所使用的原料来源广泛或易于制备，操作简便、并能在温和条件下高收率地合成咪唑啉衍生物，反应的选择性高。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种合成咪唑啉衍生物的方法。

背景技术

取代咪唑啉环是众多天然产物和药物分子的重要结构单元。这类化合物既是重要的有机合成中间体，也是制备咪唑啉盐等功能材料的关键前体。此外，它们还是重要的有机杂环配体和有机小分子催化剂。因此，发展新的高效高选择性合成取代咪唑啉方法是有机合成中永恒重要的课题。

现有制备技术中，采用以烯丙基脒作为原料，通过氧化环脒化反应方法制备咪唑啉衍生物。文献（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 13942-13945和Org. Lett., 2012,14, 5342-5345）报道了以烯丙基脒作为原料，在铜催化体系下，与PhI(OAc)₂反应，制备得到取代咪唑啉的方法。文献（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5678-5681）文献报道了，同样在铜催化体系下，烯丙基脒与氧气进行烯烃脒基/氧化/环化反应，制备得到对应的目标产物。文献（J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 3679-3682）报道了Aerobic [3+2]-Annulation反应方法，在CuI催化体系下（1 atm的氧气）发生氧化环化反应，制备得到咪唑啉衍生物。

上述合成咪唑啉衍生物的方法条件较苛刻，需要使用氧化剂以及大量的无机碱，反应温度高，易引发副反应，原子经济性和底物兼容性差，不节能、环保，后处理较为繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料简便易得，反应条件温和，能高收率地合成取代咪唑啉衍生物的方法。

其特点为反应选择性高和100%原子经济性；同一底物出发，能制备得到不同于其它方法的产物。

本发明提供的合成咪唑啉衍生物的方法，包括如下步骤：

在氮气保护下，在稀土催化体系下，以式（Ⅰ）所示化合物为原料，通过分子内N-H键与烯烃的加成反应，制备得到咪唑啉衍生物，其结构式为（Ⅱ）所示；其反应式为：

上述式中，R₁是芳基、或杂芳基；R₂是C_1-8烷基、芳基、或杂芳基； R₃是C_1-4烷基； R₄是C_1-4烷基或芳基；

其中，所述的芳基是未取代的或具有1-3个选自下组的取代基：C_1-4烷基、C_1-4烷氧基或者卤素；

所述的稀土催化剂为Y[N(SiMe₃)₂]₃，或Sm[N(SiMe₃)₂]₃。

制备式（Ⅱ）所示化合物，以摩尔比计算：式（I）化合物/稀土催化剂为1/0.01-0.15。

制备式（Ⅱ）所示化合物，反应温度为0 -60 ℃。

制备式（Ⅱ）所示化合物，反应时间0.5-24 h。

本发明人通过长期深入细致研究，发现了一种全新的不饱和脒的反应模式，能将脒一步转化生成多取代咪唑啉衍生物。与现有的工艺路线相比较，本发明具有以下优点：

1）原料（式（Ⅰ）化合物）简便易得；