[发明专利]一种经脱卤烷基化制备N-杂环芳烃衍生物的方法

说明书

本发明公开了一种经脱卤烷基化制备N‑杂环芳烃衍生物的方法，它将卤代N‑杂环芳烃类化合物、醚类化合物、铜盐、N‑F试剂和质子酸溶于有机溶剂中，在油浴下搅拌，于20‑60℃温度下反应3‑20 h，反应结束后，反应液经后处理得到N‑杂环芳烃衍生物。本发明在铜盐催化下实现卤代N‑杂环芳烃类化合物脱卤烷基化，反应具有极高的区域选择性，拓展了反应的底物适用范围，能够使卤代喹啉衍生物、卤代异喹啉衍生物、卤代苯并恶唑衍生物、卤代苯并噻唑衍生物等卤代杂芳烃化合物实现选择性脱卤烷基化。

技术领域

本发明涉及一种经脱卤烷基化制备N-杂环芳烃衍生物的方法。

背景技术

N-杂环芳烃衍生物化合物是一类重要的天然化合物，广泛存在于植物界中。研究表明，N-杂环芳烃衍生物化合物具有良好的生物活性，在抗菌、抗炎、抗癌、抗HIV病毒方面有显著效果，在医药领域有着广泛的应用。近年来，烷基取代N-杂环芳烃化合物的合成得到了广泛关注，并已取得了一定的进展，但是含卤素的N-杂环芳烃化合物的脱卤烷基化反应目前报道较少，有着巨大的研究价值。

在本发明以前，主要通过N-杂环芳烃和醚类的交叉脱氢偶联反应来制备N-杂环芳烃衍生物：K₂S₂O₈、(NH₄)₂S₂O₈、TBHP为常用氧化剂，但是反应温度较高，反应区域选择性差，底物适用范围有限等缺陷。比如文献：Synlett.,2016,27,1282；Chem Sci.,2017,8,4044；Eur.J.Org.Chem.,2015,2015,4973。

上述报道的N-杂环烷基化的方法一般是使用自由基参与的交叉脱氢偶联反应(CDC反应)，广泛应用于C(sp²)-H及C(sp³)-H之间偶联构建C-C键。该方法兼具了原子经济性及高效性等特点，已成为近年来有机合成领域的研究热点之一。但是现有的CDC反应得到的产物往往是多位点取代产物，很难实现高的区域选择性。通过卤代N-杂环芳烃的选择性脱卤烷基化，可以得到“定点取代产物”，然而这方面的合成方法很少，有着巨大的研究价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种简便、高效、安全、温和的卤代N-杂环芳烃高选择性烷基化的方法。

一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法，其特征在于在铜盐、N-F试剂、质子酸和有机溶剂存在作用下，式(I)所示卤代N-杂环芳烃类化合物与式(II)所示醚类化合物或式(III)所示醚类化合物发生烷基化反应，反应温度为20-60℃，反应时间为3-20h，反应结束后，反应液经后处理得到式(IV)所示N-杂环芳烃衍生物或式(V)所示的N-杂环芳烃衍生物；反应式如下：

式(I)中，取代基X表示氯或溴；

式(II)和式(IV)中，n＝1或2；

式(III)和式(V)中，取代基R²和R³各自独立地选自氢或C1-C3烷基；

式(I)中，Ar-X的化学结构式如式(W1)、式(W2)或式(W3)所示：

式(W1)、式(W2)和式(W3)中，取代基R¹为H、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、硝基、氰基、醛基、羧基、三氟甲基、氟、氯或溴；取代基Y表示氧或硫。

所述的一种铜催化卤代N-杂环芳烃类化合物烷基化的方法，其特征在于所述铜盐为CuBr、Cu(OAc)₂、CuCl、CuCl₂、CuI、Cu(OTf)₂或CuBr₂。