[发明专利]过渡金属催化的C-H活化/环合反应合成4-烯基喹唑啉的方法

说明书

本发明涉及一种以N‑苯基乙脒为原料，环丙烯酮为偶联试剂，过渡金属催化的C‑H活化/环合反应简单高效的合成4‑烯基喹唑啉的新方法。本发明相比于传统合成喹唑啉技术，产品结构新颖，可以在喹唑啉4位引入烯烃；更简便高效，且官能团容忍性好，收率高；副产物仅为水，避免产生大量的废弃物，提高了原子利用率；无需进行底物的预活化降低了操作难度。

技术领域

本发明涉及一种以N-苯基乙脒为原料，环丙烯酮为偶联试剂，过渡金属催化的C-H活化/环合反应温和高效的合成4-烯基喹唑啉的新方法，属于化学合成领域。

背景技术

喹唑啉是一类重要的稠合六元杂环化合物，具有显著的生物活性，如抗炎¹、抗菌²、抗病毒³、抗结核⁴和抗癌⁵等而广泛存在于天然产物和药物中，特别是2，4-二取代喹唑啉。传统的合成一般是利用邻芳基苯胺及其衍生物⁶和N-芳基酰胺⁷为起始原料通过简单的缩合过程合成。最近几年，过渡金属催化C-H活化/环合已经成为构建各类杂环的有效策略⁸，应运而生新颖的合成喹唑啉环的已经被报道，主要集中在两个方面：（1）利用酰亚胺酯和各种N源进行[4+1]环合，例如恶唑烷酮，叠氮等⁹；（2）利用N-苯基乙脒和各种一碳单元进行[5+1]环合，例如二炔，硫叶立德等¹⁰。但这些方法均有一定的局限性，喹唑啉环的2位和4位均为较为简单的烷基和芳基，且有些反应需要多种添加剂。因此开发高效合成喹唑啉衍生物的方法具有重要的意义。基于N-苯基脒类化合物以及环丙烯酮类化合物具有的安全性，稳定性和易合成等优点，本发明提供一种以N-苯基脒类化合物为底物，环丙烯酮类化合物为偶联试剂，通过过渡金属催化，简便高效的在N-苯基脒类化合物的芳环上形成C-C键并环合成喹唑啉衍生物的新方法。

发明内容

本发明实现了以N-苯基乙脒为原料，环丙烯酮为偶联试剂，通过过渡金属催化芳基C-H活化环合反应合成4-烯基喹唑啉的新方法，增加了喹唑啉环的多样性，并不需要额外的酸碱等添加剂，且仅有水为副产物，解决了传统合成方法中原子利用率低、操作困难等问题，具有深远的意义。

本发明化学反应式如下所示：

其中：

A环为苯基、萘基、噻吩基、呋喃基、吡啶基；

R₁、R₂、R₃为氢、卤素、烷基、环烷基、芳基、烷氧基中的一种或一种以上；

R₄为卤素、芳基、氰基、硝基中的一种或一种以上。

制备步骤如下：

（1）在洁净的反应器中加入N-苯基乙脒类化合物、偶联试剂、催化剂、添加剂和溶剂，氧气置换下于100℃油浴锅里搅拌36h；

（2）反应完成后，经减压蒸馏除去溶剂，残留物采用硅胶柱层析分离纯化即得产品。

步骤（1）中的催化剂为四（三苯基膦）钯、醋酸钯、氯化钯、二（乙腈）二氯化钯、二（苯腈）二氯化钯、氯化烯丙基钯（II）二聚物、（1,5-环辛二烯）二氯化钯（II）、铑碳、三氯化铑、醋酸铑、乙酰丙酮三苯基膦羰基铑、双环辛烯氯化铑二聚体、二氯（五甲基环戊二烯基）合铑（III）二聚体、(二(六氟锑酸)三乙腈(五甲基环戊二烯基)铑(III))、三苯基膦氯化铑、三氯化钌、三苯基膦氯化钌、二氯二羰基双三苯基膦钌、双（2-甲基烯丙基）（1,5-环辛二烯）钌（II）、氯化钴、乙酰乙酰钴、二氯（五甲基环戊二烯基）合钴（III）二聚体、五甲基环戊二烯基羰基二碘化钴、(二(六氟锑酸)三乙腈(五甲基环戊二烯基)钴(III))、三氯化铱、二氯(五甲基环戊二烯)合铱(III)二聚体、双（1,5-环辛二烯）氯化铱（I）二聚体、甲氧基（环辛二烯）合铱二聚体中的一种或一种以上。