[发明专利]一种5-6-5氮杂三环化合物及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种5‑6‑5氮杂三环化合物的制备方法，其以3‑氟苯酚为原料，通过酯化、重排、肟化、分子内环化、硝化、芳胺化、还原、缩合、取代等多步串联反应制备一类新型的5‑6‑5氮杂三环化合物，本发明实施例采用了全新的反应机制，其制备方法具有原料廉价易得、反应条件温和、操作简单、收率较高等优势。

技术领域

本发明属于有机化合物的合成技术领域，具体涉及一种5-6-5氮杂三环化合物及其制备方法。

背景技术

杂环结构因其独特的物理化学和生物学性质，在各个领域都有着成功的应用。在自然界中，杂环化合物是构成生物体的重要有机组分，如核酸、某些氨基酸和维生素、色素、生物碱等，它们在生物体的生命活动中发挥着重要作用。杂环结构也普遍存在于药物分子结构之中。据美国食品和药物监督管理局(FDA)批准的药物数据显示，59％的独特小分子药物都含有氮杂环化合物。在2015-2019年专利过期农药中，有20个含杂环结构的农药，含杂环农药比例高达74％，不少新农药分子中含有两个杂环。其中，含氮杂环的比例高达63％。含硫、含氧杂环的农药品种明显增多。

因此，如何开发高效的含氮杂环的构建方法是亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种5-6-5氮杂三环化合物及其制备方法，以解决现有技术中的的含氮杂环化合物制备效率低问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种5-6-5氮杂三环化合物的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1：以3-氟苯酚为原料，在硫酸的催化下，以醋酐为酰化试剂对酚羟基进行酰化，得到化合物2；

步骤2：将化合物2通过无水三氯化铝介导的Frise重排反应得到化合物3；

步骤3：将化合物3与盐酸羟胺通过亲核加成反应，得到化合物4；

步骤4：化合物4在醋酐、醋酸钠及高温作用下发生分子内环合反应，得到化合物5；

步骤5：以硫酸、硝酸混酸对化合物5进行硝化反应，得到化合物6；

步骤6：化合物6与多种有机胺类化合物在碱的作用下发生芳环上的亲核取代反应，得到化合物7；

步骤7：化合物7被氯化亚锡还原得到化合物8；

步骤8：化合物8与N,N′-羰基二咪唑缩合，得到式I所示化合物。

优选的，所述步骤1所述3-氟苯酚、醋酐、浓硫酸的摩尔比为1:(1-2):(0.03-0.05)，优选1:(1.1-1.5):(0.03-0.05)；反应温度为25-100℃，优选50-80℃；反应时间为0.2-12h，优选0.5-1h。

优选的，所述步骤2中，所述化合物2与三氯化铝的摩尔比为1:(1-5)，优选1:(1.5-3)；反应过程可以不加溶剂、加硝基苯或氯苯；反应温度为150-200℃，优选170-190℃；反应时间为0.5-5h，优选1-2h。

优选的，所述步骤3中，所述反应化合物3、盐酸羟胺与醋酸钠或水合醋酸钠的摩尔比为1:(1-3):(1-3)，优选1:(1.3-1.8):(1.3-1.8)；反应溶剂为乙醇、水混合溶剂，比例为1:(1-4)；反应温度为60-90℃，优选78-80℃；反应时间为0.5-5h，优选1-1.5h。

优选的，所述步骤4中，所述化合物4、醋酐、醋酸钠或水合醋酸钠的摩尔比为1:(1-4):(1-4)，优选1:(1.8-2.8):(1.8-2.8)；反应温度为80-120℃，优选90-100℃；反应时间为2-7h，优选3.5-4.5h。