[发明专利]一种制备氮杂并环类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种制备氮杂并环类化合物的方法，包括：式II化合物与式III化合物在路易斯酸作用下发生[3+2]环加成反应，得到式I所示的氮杂并环类化合物，反应式如下所示。该方法具有底物适应性范围广，反应条件温和，反应步骤少，原子经济性高，产率和立体选择性高等优点。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种氮杂并环类化合物的制备方法。

背景技术

氮杂多环骨架，是复杂生物碱中的关键结构。其中，稠合[n，5]氮杂双环系统(n＝5、6或7)广泛存在于各种生物活性天然产物中。因此，对于此类高效构建氮杂多环骨架的方法的研究一直是有机化学合成应用领域的一个研究热点。

从结构上说，氮杂并环类化合物的基本结构特征是含有一个氮的五元并五元、六元或七元环体系。围绕这个结构特征，已报道的合成策略中，Pedro Merino课题组报道的通过脂肪醛和反式硝基烯烃合成五元环硝酮后再发生分子内1,3偶极环加成构建[5,5]氮杂并环类化合物(David Sádabaa,Ignacio Delsoa,b,Tomás Tejeroa,Pedro Merino，Tetrahedron Lett.2011,5976-5979)。

目前报道的合成方法主要是分步构建氮杂并环体系，这些方法不仅制备步骤复杂且方法不具有普适性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氮杂并环类化合物(式I化合物)的制备方法。该方法反应条件温和，底物适应性范围广，反应步骤少，产率和立体选择性高。

为了解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种制备氮杂并环类化合物的方法，包括：

芳基吖啶(式II化合物)与硅基保护的环状双烯(式III化合物)在路易斯酸存在下发生[3+2]环加成反应，得到氮杂并环类化合物(式I化合物)，反应式如下：

其中，R可以为氢或C1-C4烷基；

R₁表示苯环上任意位置取代的一个或多个取代基，可以独立地为氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苄氧基、硫甲基、卤素，或者相邻的两个取代基形成二氧亚甲基结构；

R₂表示氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素等；

R₃表示硅基保护基，可以选自三异丙基硅基(TIPS)、叔丁基二甲基硅基(TBS)、三乙基硅基(TES)、叔丁基二苯基硅基(TBDPS)、三甲基硅基(TMS)等；

R₄表示环状双烯上任意位置取代的一个或多个取代基，可以独立地为氢、C1-C4烷基、烯丙基或者相邻两位取代的甾体、环烷烃等。

上述C1-C4烷基可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等。所述C1-C4烷氧基可以是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基等。所述卤素可以是氟、氯、溴、碘。

n表示1、2或3。其中，n＝1时，式III化合物为五元环双烯，硅醚保护基R₃最优选为三乙基硅基；n＝2或3时，式III化合物为六元环双烯或七元环双烯，R₃最优选为三异丙基硅基。

在一种实施方式中，其中所述路易斯酸选自四氟硼酸四乙腈铜、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸四乙腈铜、六氟磷酸四乙腈铜、醋酸铜、三氟甲烷磺酸钪、三氟甲烷磺酸锌、碘化亚铜、氯化铜、三氟乙酸铜水合物、四氟硼酸银、高氯酸银、三氟甲磺酸银、醋酸银、三氟乙酸银中的一种或多种。优选地，所述路易斯酸选自三氟甲磺酸铜、四氟硼酸四乙腈酮、醋酸铜中的一种或多种。