[发明专利]螺[苊烯‑1‑吡咯并[3,4‑b]吡啶]类化合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域。

背景技术

在众多的N-杂环化合物中，1,4-二氢吡啶类化合物是一类具有高生物活性的化合物 (Perumal, P. T.; Sridhar, R. Tetrahedron 2005, 61, 2465-2470)，他们被广泛应用，例如作为钙离子拮抗剂和抗结核药( Peri, R.; Rutledge, A.; Singh, S.; Padmanabhan, S.; Triggle, D. J. J. Med. Chem. 2000, 43, 2906-2914)，因此在有机合成和药物化学领域，螺二氢吡啶类产品也逐渐获得普遍的关注。

吡咯并吡啶结构的研究也在医药、化工等方面的作用引起了科研工作者的兴趣，Tu课题组通过靛红、烯胺酮和炔酸酯的四组分多米诺反应，异丁酸作为催化剂，在微波条件下对温度进行控制得到了母核含吡咯并吡啶结构的产物(Jiang, B.; Wang, X.; Xu, H. W.; Tu, M. S.; Tu, S. J.; Li, G. G. Org. Lett., 2013, 15, 1540)。

苊醌是一种芳香族化合物，可作为染料和杀虫剂的中间体，在医药化合物中也有着广泛的应用。苊醌参与的有机反应的类型很多，比如2003年，Nair等人报道了苊醌在苯中与炔酯化合物环己基异氰的三组分一锅法反应得到了亚胺类的螺环产物( Nair, V.; Vinod, A. U.; Abhilash, N.; Menon, R. S.; Santhi, V.; Varma, R. L.; Viji, S.; Mathew, S. and Srinivas, R. Tetrahedron. 2003, 59, 10279-10286)；2005年，Biju等人报道了在DME中，于氩气氛保护及室温条件下，苊醌、两性化合物DEAD及三苯基膦之间的三组分反应，得到了螺环结构的噁唑啉衍生物( Nair, V.; Biju, A. T. Org. Lett. 2005, 7, 5139-5142)。2002年，Qian课题组在2002年报道了一种苊醌羰基开环的反应，以苊醌和磺酸联氨为原料，在乙醇溶液中，通干燥的HCl气体得到缩合产物，产物在乙二醇和乙醚溶液中即可以85%的转化率得到开环产物(Xuhong, Q., and Yi, X. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 2991–2994)等。

但苊醌参与反应构建苊烯吡咯并吡啶的反应尚未见文献报道，且以上报道中存在反应条件苛刻，反应过程复杂，原料不简单易得等问题，由此可见，利用苊醌发展高效、经济、绿色化且结构多样化的合成方法，参与构建含苊烯吡咯环化合物的研究在合成以及医药方面都具有潜在的作用。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本发明第一目的是提出一类螺[苊烯-1-吡咯并[3,4-b]吡啶]类化合物，以期其可应用于医药、农药和生命科学中。

本发明提出的螺[苊烯-1-吡咯并[3,4-b]吡啶]类化合物分子结构式如下：

其中，Ar为C₁～C₄烷基取代苯基或卤代苯基。

所述进一步地，Ar为4-甲基苯基、4-甲氧基苯基，4-卤代苯基，3-甲基苯基、3-甲氧基苯基、3-卤代苯基或2-卤代苯基。

以上螺[苊烯-1-吡咯并[3,4-b]吡啶]类化合物均为白色固体粉末，溶解性较差，不溶于水和乙醇，微溶于氯仿，易溶于N,N-二甲基甲酰胺，熔点均为300℃以上。

查阅文献可知，与以上产物具有同样吡咯并吡啶环母核的化合物（结构式为如下1）可作为配体参与CNS正电子发射断层扫描放射性配体的实现，并且通过实验进行了验证。由此可见：以上化合物可能可作为配体跟CNS酪蛋白激酶结合可用于断层扫描技术。(Travis T, Wager.;Paul, Galatsis.;Ramalakshmi ,Y. Chandrasekaran.; ACS Chem. Neurosci. 2017. DOI: 10.1021/acschemneuro.7b00155)。