[发明专利]一种合成6-氰基菲啶类化合物的方法

说明书

本发明涉及6‑氰基菲啶及其衍生物的制备方法：将式1所示的取代叠氮端烯类化合物、氮源、催化剂、氧化剂和有机溶剂加入耐压反应器中，于30℃～60℃条件下反应完全，反应液经分离纯化得式II所示的6‑氰基菲啶或及其衍生物，所述氮源为叠氮化钠，所述催化剂为铜粉、溴化亚铜、硫酸铜、氯化铜、醋酸铜或氧化亚铜，式1、式II中的R₁、R₂各自分别相同，R₁为H、氟或氯，R₂为H，或是H被甲基、氯、氟、苯基、叔丁基或甲氧基单取代或多取代。与现有技术相比，本发明安全环保，不产生废气废水，底物适应性好，各种取代基都可以实现芳构化/氰基化，反应条件温和，反应步骤简单。

技术领域

本发明涉及一种有机化合物的合成方法，具体地说涉及与一种6-氰基菲啶类化合物的制备方法。

背景技术

菲啶是一类非常重要的含氮杂化化合物，这类化合物具有潜在的生物活性和光电特性，是一些天然产物、药物和功能材料分子中重要的结构单元。例如花椒宁碱(Fagaronine)和两面针碱(Nitidine)都属于菲啶生物碱，前者具有抗癌活性，后者具有抗细胞毒素、抗菌等活性。之前菲啶的合成是通过2-羟甲基环己酮与苯胺和苯胺盐酸盐在乙醇溶液中缩合，或7,8,9,10-四氢菲啶酮还原制得。近年来，由于菲啶类化合物的特有的活性，新发展了多种合成菲啶类化合物的方法。例如Studer等报道的以2-苯基苯异腈类化合物为底物，四丁基碘化铵为引发剂成功合成6-三氟甲基菲啶及其衍生物(见Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52:10792)。焦宁等通过叠氮化物提供氮源，芳醛/酮为原料，合成了菲啶及其衍生物(见Org.Lett.,2015,17:1613)。

同时，氰基作为一种重要的基团在有机合成过程中有独特的应用，能够一步转化成羧基等其他官能团。所以，在菲啶上引入氰基，可能增强其生物活性，扩大其应用。Qiang等人利用二苯基苯异腈与过氧化二叔丁基反应，合成6-氰基类化合物(见Adv.Synth.Catal.,2014,3341)。但此方法用到了复杂的催化体系，并且需要较高的反应温度。 因此，开发一种简单的、通用的合成氰基菲啶的方法是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种通用、简便、高效的合成6-氰基菲啶类化合物的方法。

本发明的合成路线如下：

本发明的技术方案如下：

将式1所示的取代叠氮端烯类化合物、氮源、催化剂、氧化剂和有机溶剂加入耐压反应器中，于30℃～60℃条件下反应完全，反应液经分离纯化得式II所示的6-氰基菲啶及其衍生物，所述氮源为叠氮化钠，所述氮源与叠氮端烯类化合物的投料物质的量比为1～2：1，所述的催化剂为：铜粉、溴化亚铜、硫酸铜、氯化铜、醋酸铜或氧化亚铜；所述催化剂与叠氮端烯类化合物的投料物质的量比为1～20：100。式1、式II中的R₁、R₂各自分别相同，R₁为H、氟或氯，R₂为H，或是H被甲基、氯、氟、苯基、叔丁基或甲氧基单取代或多取代。

本发明优选所述的R₂为H，或是H被叔丁基、氟、氯、甲氧基单取代，或是H被甲基双取代。

本发明所述的氮源与叠氮端烯类化合物的投料物质的量比优选为11：10。

进一步，本发明所述的催化剂与叠氮端烯类化合物的投料物质的量比优选为1：10。

进一步，本发明所述的氧化剂为：二醋酸碘苯、叔丁基过氧化氢或过硫酸钾，所述的氧化剂与叠氮端烯类化合物的投料物质的量比为1～3：1，优选为2：1。

再进一步，所述的有机溶剂为：乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷或甲苯，所述的有机溶剂的体积用量以式1所示的取代叠氮端烯类化合物计为5～20mL/mmol。