一种3-烷基中氮茚衍生物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3‑烷基中氮茚衍生物的制备方法，将由吡啶衍生物和伯卤代烷烃直接制取的N‑烷基吡啶鎓盐，在碱和2，2，6，6‑四甲基哌啶氮氧化物（TEMPO）存在条件下，与缺电子烯烃反应，制备得3‑烷基中氮茚衍生物，本发明专利技术目的在于通过研制全新的3‑烷基中氮茚衍生物的制备原料，及相应的工艺方法，实现在宽松的反应条件下，以较低的生产成本，简单易行并环保地合成3‑烷基中氮茚衍生物。

A 3 alkyl indene derivatives in preparation method

The invention discloses a indolizine derivatives 3 alkyl in the preparation method, the pyridine derivatives and primary alkyl halides directly prepared

【技术实现步骤摘要】
一种3-烷基中氮茚衍生物的制备方法
本专利技术涉及有机合成化学技术，特别涉及中氮茚衍生物的制备方法，具体涉及一种3-烷基中氮茚衍生物的制备方法。
技术介绍
中氮茚衍生物广泛应用于生物、农药、医药和发光材料领域，是生产药物、染料和有机发光材料的必需品。例如：它是色素、除草剂、潜性磷脂酶抑制剂、抗利什曼虫和抗病毒药物中的有效组分；另外，它还展示有抗分支杆菌的活性；它是合成具有重要生理活性生物碱的关键中间体。近些年来又研究证实，中氮茚衍生物的生物活性，为人类在抗肿瘤、抗菌、抗病毒、杀螨虫、抗炎、抗心律失常、抗高血压等方面也发挥有积极作用。其中，3-烷基中氮茚衍生物是中氮茚衍生物中的一种重要合成物，具有多种特殊性能，且被用于多个领域。然而，现有技术中3-烷基中氮茚衍生物合成存在一定的难度，不仅反应过程长、步骤多，还需要使用昂贵的金属和配体，多数情况下还需要满足无水无氧环境的苛刻反应条件，同时原料价格高且多数无法从市场上直接购买，因而导致了其高昂的制备成本。因此，利用市场上可直接购买的廉价、大宗化工产品为原料，以有机试剂作为氧化剂，直接合成3-烷基中氮茚的方法具有广泛的市场需求。
技术实现思路
本专利技术提出了一种3-烷基中氮茚衍生物的简易制备方法。目的在于通过研制全新的3-烷基中氮茚衍生物的制备原料，及相应的工艺方法，实现在宽松的反应条件下，以较低的生产成本，简单易行并环保地合成3-烷基中氮茚衍生物。本专利技术通过以下技术方案实现：一种3-烷基中氮茚衍生物的制备方法，将由吡啶衍生物和伯卤代烷烃直接制取的N-烷基吡啶鎓盐，在碱和2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧化物（TEMPO）存在条件下，与缺电子烯烃反应，制备得3-烷基中氮茚衍生物，其特征在于：所述制备方法依据化学反应式，由以下工艺步骤制得：1）将所需原材料组分：吡啶、伯卤代烷烃、缺电子烯烃、碱及TEMPO按1:1:0.2～5.0:1.0～2.0:0.80～5.0的比例原则配置；2）将取代的吡啶（1）及取代的伯卤代烷烃（2），按摩尔比1：1同置入反应器皿中，加入少量溶剂1或不加溶剂，于60～120度的温度条件加热搅拌，加热搅拌时间0.5～4.0小时后，反应器皿内即是合成的N-烷基吡啶鎓盐（3）；3）然后将缺电子烯烃、碱以及TEMPO加入反应器皿中，再加入溶剂2，在100～1600C下加热搅拌至反应结束，将反应后的混合物倒入水中，经过滤、萃取、洗涤、干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物或油状物即为目标产物3-烷基中氮茚衍生物（5）。本专利技术进一步解决的技术改进方案是：所述制备步骤进一步设置为：1）取代的吡啶（1）为0.60毫摩尔、取代的伯卤代烷烃（2）为0.60毫摩尔，同置入反应器皿中，加入0.20毫升溶剂1或不加溶剂，于60～120度的温度条件加热搅拌，加热搅拌0.5～4.0小时，反应器皿内即是合成的N-烷基吡啶鎓盐（3）；2）将0.80毫摩尔的碱、0.20毫摩尔的缺电子烯烃和0.80毫摩尔的TEMPO依次加入反应器皿中，再加入0.80～3.0毫升溶剂2，在100～1600C下加热搅拌至反应结束；3）将步骤2反应后的混合物倒入水中，过滤，萃取，洗涤，干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物3-烷基中氮茚衍生物（5）。本专利技术进一步解决的技术改进方案是：所述取代的吡啶（1）组分的选择：或为喹啉，或为异喹啉或R1=氢，或2-甲基，或3-甲基，或4-甲基，或4-碳酰甲酯基，或4-苯基，或3-苯基，或2-苯基，或4-苯甲酰基，或为3，5-二甲基，或为3，5-二苯基。本专利技术进一步解决的技术改进方案是：所述取代的伯卤代烃（2）组分的选择：或为溴乙烷，或为溴丙烷，或为溴丁烷，或为溴戊烷，或为溴己烷，或为3-甲氧基-1-溴丙烷，或为3-苯氧基-1-溴丙烷，或为4-氯-2，2-二苯基丁腈，或为1-溴-3-苯基丙烷，或为1-氯-2-苯基乙烷，或为6-溴己酸甲酯，或为4-溴丁酸乙酯，或为氯甲基环丙烷，或为2-乙基-1-溴己烷，或为2-溴甲基-1,3-二氧戊环，或为2-(2-溴乙基)-1,3-二氧戊环，或为2-(3-溴丙氧基)四氢-2H-吡喃。本专利技术进一步解决的技术改进方案是：所述碱的选择：或叔丁醇锂，或磷酸钾，或碳酸铯，或氢氧化钾，或氢化钠，或氢氧化锂，或氢氧化铯。本专利技术进一步解决的技术改进方案是：所述溶剂1的选择：或N,N-二甲基甲酰胺，或乙二醇二甲醚，或1,4-二氧六环，或乙腈。本专利技术进一步解决的技术改进方案是：所述溶剂2的选择：或N,N-二甲基甲酰胺，或N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，或二甲亚砜，或六甲基磷酰三胺。本专利技术进一步解决的技术改进方案是：所述所述制备步骤进更一步设置为：1）取代的吡啶（1）为0.60毫摩尔、取代的伯卤代烷烃（2）为0.60毫摩尔，同置入反应器皿中，加入0.20毫升N,N-二甲基甲酰胺，于100度的温度条件加热搅拌，加热搅拌4.0小时；2）将0.80毫摩尔的氢氧化锂，0.20毫摩尔的缺电子烯烃和0.80毫摩尔的TEMPO依次加入反应器皿中，再加入2.8毫升二甲亚砜；在1400C下加热搅拌至反应结束；3）将步骤2反应后的混合物倒入水中，过滤、萃取、洗涤、干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物即为目标产物3-烷基中氮茚衍生物（5）。本专利技术与现有技术相比，具有以下明显优点：本专利技术取由伯卤代烃和吡啶衍生物直接制取的N-烷基吡啶鎓盐，在碱和TEMPO存在下，和缺电子烯烃反应，制备出的3-烷基中氮茚衍生物，大大降低了现有技术制备3-烷基中氮茚衍生物的生产成本；所有原料均可直接购买，且价格相对便宜易得；工艺流程中无须使用任何的贵金属催化剂和配体，工艺流程也更加简单，成本明显降低；还不存在目标产品中过渡金属超标的问题；整个流程对于空气和湿气都不敏感，可在宽松的反应条件作常规操作，对环境无污染；可为生物、农药和医药领域制备相关产品，提供来源充裕价格较低的3-烷基中氮茚衍生物。附图说明附图1为本专利技术方法工艺流程框图：附图2为本专利技术实施例一所得目标产物3-烷基中氮茚衍生物的核磁氢谱图；附图3为本专利技术实施例一所得目标产物3-烷基中氮茚衍生物的核磁碳谱图；附图4为本专利技术实施例五所得目标产物3-烷基中氮茚衍生物的核磁氢谱图；附图5为本专利技术实施例五所得目标产物3-烷基中氮茚衍生物的核磁碳谱图。此外，本专利技术实施例二、三、四、六、七、八、九的核磁氢谱图和核磁碳谱图限于篇幅，未列入附图中。具体实施方式以下给出部分实施例并结合相关附图，对本专利技术作进一步说明。实施例一：如附图1的工艺流程，取吡啶为48微升(相当于0.60毫摩尔)，1-溴丁烷为65微升（相当于0.60毫摩尔），同置入反应器皿中，加入0.20毫升N,N-二甲基甲酰胺，于80度的温度条件加热搅拌2.0小时，随后加入氢氧化锂19.2毫克（相当于0.80毫摩尔），125.0毫克TEMPO（相当于0.80毫摩尔），N,N-二甲基丙烯酰胺21微升（相当于0.20毫摩尔）和2.8毫升二甲亚砜至反应器皿中，于140摄氏度下加热搅拌24小时至反应结束，将反应后的混合物倒入水中，过滤，洗涤，分离得本实施例目标产物32.7毫克（得率为71%）。本实施例一的目标产物，经核磁共振波谱仪（型号：AVANCE400MHz，生产商：瑞士布鲁克）分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3‑烷基中氮茚衍生物的制备方法，将由吡啶衍生物和伯卤代烷烃直接制取的

【技术特征摘要】
1.一种3-烷基中氮茚衍生物的制备方法，将由吡啶衍生物和伯卤代烷烃直接制取的N-烷基吡啶鎓盐，在碱和2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧化物（TEMPO）存在条件下，与缺电子烯烃反应，制备得3-烷基中氮茚衍生物，其特征在于：所述制备方法依据化学反应式，由以下工艺步骤制得：1）将所需原材料组分：吡啶、伯卤代烷烃、缺电子烯烃、碱及TEMPO按1:1:0.2～5.0:1.0～2.0:0.80～5.0的比例原则配置；2）将取代的吡啶（1）及取代的伯卤代烷烃（2），按摩尔比1：1同置入反应器皿中，加入少量溶剂1或不加溶剂，于60～120度的温度条件加热搅拌，加热搅拌时间0.5～4.0小时后，反应器皿内即是合成的N-烷基吡啶鎓盐（3）；3）然后将缺电子烯烃、碱以及TEMPO加入反应器皿中，再加入溶剂2，在100～1600C下加热搅拌至反应结束，将反应后的混合物倒入水中，经过滤、萃取、洗涤、干燥后重结晶或柱层析分离，得到的固体物或油状物即为目标产物3-烷基中氮茚衍生物（5）；所述取代的吡啶（1）组分的选择：或为喹啉，或为异喹啉或R1=氢，或2-甲基，或3-甲基，或4-甲基，或4-碳酰甲酯基，或4-苯基，或3-苯基，或2-苯基，或4-苯甲酰基，或为3，5-二甲基，或为3，5-二苯基；所述取代的伯卤代烃（2）组分的选择：或为溴乙烷，或为溴丙烷，或为溴丁烷，或为溴戊烷，或为溴己烷，或为3-甲氧基-1-溴丙烷，或为3-苯氧基-1-溴丙烷，或为4-氯-2，2-二苯基丁腈，或为1-溴-3-苯基丙烷，或为1-氯-2-苯基乙烷，或为6-溴己酸甲酯，或为4-溴丁酸乙酯，或为氯甲基环丙烷，或为2-乙基-1-溴己烷，或为2-溴甲基-1,3-二氧戊环，或为2-(2-溴乙基)-1,3-二氧戊环，或为2-(3-溴丙氧基)四氢-2H-吡喃。2.根据权利要求1所述的一种3-烷基中氮茚衍生物的制备方法，其特征在于：所述制备步骤进一步设置为：1）取代的吡啶（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡华友，刘燕，王文慧，何友亮，曹丽，支三军，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32