本发明专利技术公开了一种吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合成方法，将2‑(2‑溴苯基)咪唑[1,2‑a]吡啶或其衍生物、炔类化合物和叠氮化钠溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，然后加入碘化亚铜和碳酸钾，于120℃反应6h，然后加入过渡金属盐催化剂与添加剂或/和氧化剂，于80‑130℃反应制得吡啶[2',1':2,3]咪唑[4,5‑c][1,2,3]三氮唑[1,5‑a]喹啉类化合物。本发明专利技术通过双金属催化下的串联反应，一锅两步得到吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物，从而实现在一锅反应中不仅构筑出喹啉环和1,2,3‑三氮唑环，而且将吡啶并咪唑、1,2,3‑三氮唑以及喹啉等杂环结构单元稠合在一起，直接得到五环芳香体系，效率高，且避免了文献方法中因对反应中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合成方法。
技术介绍
1,2,3-三氮唑在药物化学领域占有重要的地位，许多含有这一结构单元的有机分子都表现出良好的抑制HIV蛋白酶、抗癌、抗肺结核和抗真菌等药物活性。另外，由于其对代谢降解的稳定性和良好的氢键形成能力，1,2,3-三氮唑也是药物分子设计中较为理想的连接单元。另一方面，吡啶并咪唑不仅是许多抗病毒、抗菌、抗癌以及刺激神经组织药物的基本骨架，而且还被广泛应用于生物探针、荧光染料和光电材料等领域，显示出广阔的应用前景。本专利技术所合成的吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物是吡啶并咪唑和1,2,3-三氮唑并喹啉这两类重要结构单元的杂化体。由于在其分子中包含了上述两种优势结构并且具有更大的共轭系统，预期这一新的含氮稠杂环结构将表现出更加显著的生物活性和优异的光学及电学性能。该类化合物目前仅有的合成方法是通过铜催化下3-溴-2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶与炔和叠氮化钠的环加成及偶联等反应得到（Pericherla, K.; Jha, A.; Khungar, B.; Kumar, A. Org. Lett.2013, 15, 4304.），这一方法尽管比较有效，但其所用原料3-溴-2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶需以2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶为原料经溴代反应得到，所以尚存在原料不易得到、反应步骤多、原子经济性差和环境因子低等缺点。因此，开发吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的简便、高效合成新方法具有重要的价值。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合成方法，该合成方法从简单易制备的原料出发，通过双金属催化下的串联反应，一锅两步得到吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物，从而实现在一锅反应中不仅构筑出喹啉环和1,2,3-三氮唑环，而且将吡啶并咪唑、1,2,3-三氮唑以及喹啉等杂环结构单元稠合在一起，直接得到五环芳香体系，整个合成过程简单高效，操作方便，条件温和且底物适用范围广。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合成方法，其特征在于：将2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物1、炔类化合物2和叠氮化钠3溶于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入碘化亚铜和碳酸钾，于120℃反应6h，然后加入过渡金属盐催化剂与添加剂或/和氧化剂，于80-130℃反应制得吡啶[2',1':2,3]咪唑[4,5-c][1,2,3]三氮唑[1,5-a]喹啉类化合物，该合成方法中的反应方程式为：其中R1为氢、氯、甲基、烷氧基或三氟甲基，R2为氢、氟、氯、甲基、烷氧基、亚甲二氧基或三氟甲基，R3为苯基、取代苯基、烷基、苄基或噻吩基，取代苯基苯环上的取代基为氟、溴、甲基、烷氧基或三氟甲基，过渡金属盐催化剂为醋酸钯、二氯化钯、三（二亚苄基丙酮）二钯或双（三苯基膦）二氯化钯，添加剂为冰乙酸或三甲基乙酸，氧化剂为醋酸铜、三氟甲磺酸铜或氧气。进一步优选，所述的2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物、炔类化合物、叠氮化钠、碘化亚铜与碳酸钾的投料摩尔比为1:1.2:1.2:0.1:1.2，2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物与过渡金属盐催化剂的投料摩尔比为1:0.05，2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物与添加剂的投料摩尔比不大于1:4，2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物与氧化剂醋酸铜或三氟甲磺酸铜的投料摩尔比不大于1:1。进一步优选，所述的2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物与添加剂的投料摩尔比为1:1-4，2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物与氧化剂的投料摩尔比为1:0.1-1。进一步优选，所述的烷氧基为甲氧基。本专利技术具有以下优点：（1）合成过程简单、高效。本专利技术通过双金属催化下的串联反应，一锅两步得到吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物，从而实现在一锅反应中不仅构筑出喹啉环和1,2,3-三氮唑环，而且将吡啶并咪唑、1,2,3-三氮唑以及喹啉等杂环结构单元稠合在一起，直接得到五环芳香体系，效率高，且避免了文献方法中因对反应中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染。（2）原料易于制备。（3）反应操作简便。（4）底物的适用范围广。因此，本专利技术为吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合成提供了一种高效且可持续的新方法。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1在10 mL圆底烧瓶中加入1a (0.5 mmol, 137 mg)、DMF (3 mL)、2a (0.6 mmol, 61 mg)、3 (0.6 mmol, 39 mg)、CuI (0.05 mmol, 10 mg) 和K2CO3 (0.6 mmol, 83 mg)。将烧瓶置于120 ℃油浴中，搅拌反应6 h，冷却至室温。然后，向反应体系中加入Pd(OAc)2(0.025 mmol, 6 mg) 和Cu(OAc)2 (0.5 mmol, 91 mg)，并将反应瓶再次置于120 ℃油浴中，搅拌反应7 h。加入10 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取（6 mL × 3），之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，旋干，过硅胶柱分离（石油醚/乙酸乙酯=1/1）得到目标产物4a（42 mg, 25%）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, d1-TFA) δ 6.99 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 7.39 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 7.46 (t, J= 7.2 Hz, 4H), 7.60 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 7.83-7.93 (m, 4H), 8.38 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.72 (d, J = 7.2 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, d1-TFA) δ 109.7, 109.8, 112.6, 113.5, 115.4, 117.8, 118.0, 118.2, 118.8, 123.8, 129.4, 130.7, 132.1, 133.2, 134.2, 137.8, 142.0. MS: 336 [M+H]+。实施例2在10 mL圆底烧瓶中加入1a (0.5 mmol, 137 mg)、DMF (3 mL)、2a (0.6 mmol, 61 mg)、3 (0.6 mmol, 39 mg)、CuI (0.05 mmol, 10 mg) 和K2CO3 (0.6 mmol, 83 mg)。将烧瓶置于120 ℃油浴中，搅拌反应6 h，冷却至室温。然后，向反应体系中加入Pd(OAc)2(0.025 mmol, 6 mg)、AcOH (0.5 mmol, 30 mg)和Cu(OAc)2 (0.5 mmol, 91 mg)，并将反应瓶再次置于1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合成方法，其特征在于：将2‑(2‑溴苯基)咪唑[1,2‑a]吡啶或其衍生物1、炔类化合物2和叠氮化钠3溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，然后加入碘化亚铜和碳酸钾，于120℃反应6h，然后加入过渡金属盐催化剂与添加剂或/和氧化剂，于80‑130℃反应制得吡啶[2',1':2,3]咪唑[4,5‑c][1,2,3]三氮唑[1,5‑a]喹啉类化合物，该合成方法中的反应方程式为：其中R1为氢、氯、甲基、烷氧基或三氟甲基，R2为氢、氟、氯、甲基、烷氧基、亚甲二氧基或三氟甲基，R3为苯基、取代苯基、烷基、苄基或噻吩基，取代苯基苯环上的取代基为氟、溴、甲基、烷氧基或三氟甲基，过渡金属盐催化剂为醋酸钯、二氯化钯、三（二亚苄基丙酮）二钯或双（三苯基膦）二氯化钯，添加剂为冰乙酸或三甲基乙酸，氧化剂为醋酸铜、三氟甲磺酸铜或氧气。
【技术特征摘要】
1.一种吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合成方法，其特征在于：将2-(2-溴苯基)咪唑[1,2-a]吡啶或其衍生物1、炔类化合物2和叠氮化钠3溶于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入碘化亚铜和碳酸钾，于120℃反应6h，然后加入过渡金属盐催化剂与添加剂或/和氧化剂，于80-130℃反应制得吡啶[2',1':2,3]咪唑[4,5-c][1,2,3]三氮唑[1,5-a]喹啉类化合物，该合成方法中的反应方程式为：其中R1为氢、氯、甲基、烷氧基或三氟甲基，R2为氢、氟、氯、甲基、烷氧基、亚甲二氧基或三氟甲基，R3为苯基、取代苯基、烷基、苄基或噻吩基，取代苯基苯环上的取代基为氟、溴、甲基、烷氧基或三氟甲基，过渡金属盐催化剂为醋酸钯、二氯化钯、三（二亚苄基丙酮）二钯或双（三苯基膦）二氯化钯，添加剂为冰乙酸或三甲基乙酸，氧化剂为醋酸铜、三氟甲磺酸铜或氧气。2.根据权利要求1所述的吡啶并咪唑并[1,2,3]三氮唑并喹啉类化合物的合...
【专利技术属性】
技术研发人员：范学森，李彬，王泽，张新迎，郭胜海，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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