[发明专利]吡咯并[2;1;5-cd]中氮茚环类化合物及其合成方法

说明书

本发明提供了一种吡咯并[2,1,5‑cd]中氮茚环类化合物及其合成方法，在绿色温和反应条件下以玫瑰红为催化剂，实现以简单烯烃为原料与中氮茚分子间的[8+2]环化反应，一步构建多取代吡咯[2,1,5‑cd]中氮茚环类化合物。本发明在最佳反应条件下进一步研究，考察了烯烃和中氮茚杂环的广谱性，显示反应具有良好的底物广谱性。本发明可以作为现有合成方法的一种实用的、原子经济的替代方法，而且可以简单构建吡咯并[2,1,5‑cd]中氮茚骨架，该方案为合成相应高产率产品提供了一条绿色路线，为构建具有吡啶环的稠合杂环体系提供了一条新的合成路线。

技术领域

本发明涉及吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚环类化合物及其合成方法。

背景技术

烯烃的官能化反应是有机合成化学中的一个重要的转化方式，为构建多样化的化合物骨 架提供了丰富的碳源，因此该领域一直是合成化学中一个引人注目的热点。最近几十年发展 起来的过渡金属催化的烯烃官能化是一种高效的、具有原子经济性的策略。尽管过渡金属催 化的烯烃官能化反应已经得到了非常巨大的成功，但还是有很多地方值得去探讨和发展，例 如：探索更为节约能耗、对环境更为友好、绿色无污染等的的反应体系去实现烯烃的官能化 以及寻找和开发无毒或低毒的过渡金属或无金属催化的烯烃官能化反应等等。

可见光作为绿色能源，被认为是在温和条件下活化C-H键的一种很有前途的合成策略。利 用可见光介导的有机合成反应制备功能化化合物已成为合成化学的一个重要分支。现阶段， 可见光化学领域的光催化剂主要分为过渡金属有机复合物和有机染料两大类，其中过渡金属 铱(Ir)和钌(Ru)的配合物的应用最为广泛，其次是有机染料如曙红(eosin Y、eosin B)、 玫瑰红(rose bengal)等，而且有机染料大多具有成本低、无毒、环保等优点，对绿色化学 的发展有着更为重要的意义。

目前过渡金属催化的选择性烯烃化反应主要是在吲哚上进行，然而，这些反应无法实现 二次脱氢耦合合成环化合物，例如吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚环类化合物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚环类化合物的合成方法，该合 成方法在绿色温和反应条件下以玫瑰红为催化剂，实现以简单烯烃为原料与中氮茚分子间的 [8+2]环化反应，一步构建多取代吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚环类化合物。

本发明的另一要解决的技术问题是提供该合成方法方法得到的吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚 环类化合物。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚环类化合物的合成方法，包括以下步骤：

1)在一个装有磁力搅拌子的Schlenk管中加入化合物1、丙烯酸甲酯、三氟乙酸、光催 化剂玫瑰红、CH₂Cl₂，将Schlenk管抽真空并用O2回填三次，室温下将20W蓝色LED放置离反应容器5cm的距离处照射10小时并通过TLC监测得到反应混合物，然后将反应混合物用乙酸乙酯和水萃取，合并有机相，用无水硫酸镁干燥、过滤、减压蒸馏得到粗产物，将粗产物经柱色谱分离得到吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚环类化合物3；

2)在一个装有磁力搅拌子的Schlenk管中加入2-苯基中氮茚、化合物2、三氟乙酸、光 催化剂玫瑰红、CH₂Cl₂，将Schlenk管抽真空并用O2回填三次，室温下将20W蓝色LED放置离反应容器5cm的距离处照射10小时并通过TLC监测得到反应混合物，然后将反应混合物用乙酸乙酯和水萃取，合并有机相，用无水硫酸镁干燥、过滤、减压蒸馏得到粗产物，将粗产物经柱色谱分离得到吡咯并[2,1,5-cd]中氮茚环类化合物41；