[发明专利]电化学脱氢偶联合成多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物的方法

说明书

本发明公开了电化学脱氢偶联合成多取代吡啶并[1,2‑e]嘌呤类化合物的方法，属于有机化学技术领域。在非分离电解池中，以N1,N3‑二取代5‑(吡啶‑2‑氨基)嘧啶‑2,4‑(1H,3H)‑二酮1为原料，在碘化钾存在下，有机溶剂中恒流电解反应，得到多取代吡啶并[1,2‑e]嘌呤类化合物2；本发明方法反应条件温和，环境友好、收率高、纯度好，可高选择性得到C‑N键环化产物，为多取代吡啶并[1,2‑e]嘌呤类化合物提供了一种简洁有效的合成途径。

技术领域

本发明涉及一种含多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物的制备方法，属于有机化学领域。

背景技术

多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物，特别是化学修饰的三环或四环稠合黄嘌呤，是各种腺苷受体拮抗剂或磷酸二酯酶抑制剂，这些衍生物在各种疾病中表现出潜在的治疗应用，包括癌症、缺血性中风、帕金森病、阿尔茨海默病、精神分裂症和哮喘等。

多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物的合成研究尚不完善。2009年，文献报道了在微波辐射下银催化末端炔烃异构化-加氢胺化合成多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物的方法(Adv.Synth.Catal.,2009,351,2770–2778)。2013年，文献报道了铁催化有氧氧化C-H胺化，以获取N-4-甲氧基苄基取代吡啶并[1,2-e]嘌呤-2,4-二酮(Chem.Eur.J.,2013,19,9137–9141)。然而，上述方法通常表现出底物范围有限、官能团兼容性差、温度升高、反应效率低或潜在的安全问题。

因此，发展新型绿色氧化体系构建多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物，就非常有必要进行深入研究。

发明内容

为了克服现有技术中的存在的问题：1)底物范围有限、官能团兼容性差、温度升高、反应效率低或潜在的安全问题。2)使用额外的支持电解质、过渡金属催化剂和外部氧化剂等，本发明公开了一种多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物的制备方法；该制备方法在电阳极氧化条件、在碘化钾催化下，可得到由C-N键环化产物；该方法反应条件温和，环境友好、收率高、纯度好、适合于工业化生产。

本发明提供了一种合成多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物的方法，包括如下步骤：在非分离电解池中，以N1,N3-二取代5-(吡啶-2-氨基)嘧啶-2,4-(1H,3H)-二酮1为原料，在碘化盐存在下，有机溶剂中恒流电解反应，得到多取代吡啶并[1,2-e]嘌呤类化合物2；反应方程式如下：

其中：

R¹、R²各自独立选自C1-C5烷基、MOM、MEM、烯丙基、烷氧羰基、苄基、取代苄基，取代苄基中的取代基选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素中的一种或多种取代；

Ar选自吡嗪、嘧啶、喹啉、异喹啉和取代吡啶，R³选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、苯基、卤素、三氟甲基、酯基、氰基、硝基中的一种或多种取代。

进一步地，在上述技术方案中，所述卤素选自氟或氯。

进一步地，在上述技术方案中，所述有机溶剂选自乙腈、水、乙酸、甲醇中的一种或多种。优选自乙腈和醋酸混合溶剂。

进一步地，在上述技术方案中，所述催化剂选自碘化钾、碘化钠或四正丁基碘化铵。

进一步地，在上述技术方案中，所述恒流指电源输出电流大小是恒定不变的，恒流输出电流为5mA-10mA。

进一步地，在上述技术方案中，所述取代N1,N3-二取代5-(吡啶-2-氨基)嘧啶-2,4-(1H,3H)-二酮1与碘化盐摩尔比为1:0.1-0.3。

进一步地，在上述技术方案中，所述恒流电解反应温度选自27-60℃。