[发明专利]3-芳基中氮茚衍生物的简易制备方法

说明书

技术领域:

本发明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，具体地说是3-芳基中氮茚衍生物的一种简易制备方法。

背景技术：

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-芳基中氮茚衍生物是中氮茚衍生物中的一种重要合成物。然而，现有技术中3-芳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，又必须满足无水无氧环境的苛刻反应条件，因而导致了其高昂的制备成本。申请人于2013年2月提出了“一种制备3-芳基中氮茚衍生物的方法”的专利申请（申请号为201310048441.4）。该申请的核心技术是，在钯催化下以氧气为最终氧化剂，取芳基硼酸制备3-芳基中氮茚衍生物。此方法较传统制备3-芳基中氮茚衍生物的技术有较大进步，突出表现为工艺流程短、方法简单易行；无苛刻的反应条件，氧化剂取用的是空气中氧气，制备成本也因此明显降低。但是，该方法也存在以下的不足之处：一是该方法以3位氢取代的中氮茚、芳基硼酸为基本原料，前者无市购须合成获得，后者价格较贵；二是该制备工艺中所必须采用价格非常昂贵的钯催化剂，当制备所得3-芳基中氮茚衍生物作为生产医药品的中间体时，有可能造成此类医药品中重金属钯超标的问题；三是该工艺流程操作中或有疏漏时，重金属钯将对环境有所危害。为此，探求更好的制备3-芳基中氮茚衍生物的方法，将是业内科研人员不断努力追寻的目标。

发明内容:

本发明提出了一种3-芳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-芳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-芳基中氮茚衍生物。

本发明的技术解决方案

（一）本发明的核心技术是：

将由吡啶衍生物和苄卤直接制取的N-苄基吡啶鎓盐，在碱存在条件下，与缺电子炔烃反应，制备得3-芳基中氮茚衍生物。

（二）本发明所依据的反应式为：

（三）本发明的工艺方法为，将所需原材料组分：吡啶、苄卤、缺电子炔烃及碱按1:1:0.2-2.0:1.0-2.0的比例原则配置；将取代的吡啶（1）及取代的苄卤（2），按摩尔比1：1同置入反应器皿中，加入1.0-10 毫升溶剂或不加溶剂，于20～80度的温度条件加热搅拌，加热搅拌时间0.2-4.0小时后，反应器皿内即是合成的N-苄基吡啶鎓盐（3）；然后将碱加入反应器皿中后，再加入9.0-30毫升溶剂，在缺电子炔烃中加入溶剂10毫升溶解，将缺电子炔烃溶液在60～100度的温度条件下，缓慢滴加至反应器皿中，再加热搅拌时间2.0-10.0小时，则反应结束，将反应后的混合物倒入水中，经过滤、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-芳基中氮茚衍生物（5）。

所述工艺方法的进一步设置为：取代的吡啶（1）为9.0毫摩尔、取代的苄卤（2）为9.0毫摩尔，同置入反应器皿中，加入2.0 毫升溶剂，于 20～60 度的温度条件加热搅拌，加热搅拌 0.5-2.0 小时，反应器皿内即是合成的N-苄基吡啶鎓盐（3）；将12毫摩尔的碱加入反应器皿中，再加入8-18毫升溶剂；在3.0毫摩尔的缺电子炔烃（4）加入10毫升溶剂溶解，将缺电子炔烃溶液于60～100度的温度下，缓慢滴加到反应器皿中，热搅拌时间2.0-8.0小时,则反应结束；将反应后的混合物倒入水中，过滤，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-芳基中氮茚衍生物（5）。

所述工艺方法中的取代的吡啶（1）组分的选择：或为喹啉，或为异喹啉或R₁ = 氢，或2-甲基，或4-甲基，或4-碳酰甲酯基，或4-N，N-二甲氨基。

所述工艺方法中的取代的苄卤（2）组分的选择：或R₄ = 氢，或2-溴，或3-氯，或3-氟，或4-甲基，或4-硝基，或4-甲氧基，或为4-碳酰甲酯基；X = 或氯，或溴。