專利名稱：一種含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺及其制備方法。
背景技術(shù)：
雜環(huán)烯酮縮胺作為一類特殊的雜環(huán)化合物，常被用來各種雙親電試劑反應(yīng)合成一些用常規(guī)方法難于合成的稠雜環(huán)化合物，而受到廣泛重視，已有發(fā)表的論文對其反應(yīng)性能進(jìn)行了詳細(xì)的探討和論述(Huang，Z-T.and Wang，M-X.Heterocycles 1994，37，1233；Huang，Z.-T.；Wang，M.-X.Progress in Natural Science 2002，12，249.)。
硝基雜環(huán)化合物具有有趣的生物活性，而且，由于硝基可以參與許多反應(yīng)，可以被轉(zhuǎn)化為其它許多官能團(tuán)，硝基雜環(huán)化合物還可以作為合成其它雜環(huán)化合物的中間體。用直接硝化的方法來合成硝基雜環(huán)化合物常由于產(chǎn)率低，容易形成異構(gòu)體混合物以及硝化試劑的毒性而受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺及其制備方法。
本發(fā)明所提供的含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺，結(jié)構(gòu)如式I， (式I)式I中，R為乙酰基，硝基，腈基，酯基，芳?；螂s環(huán)芳酰基；R1為烷基，環(huán)烷基，芳基，芐基，雜環(huán)取代基；n為1，2或3。
本發(fā)明含有硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺的制備方法，是將式II結(jié)構(gòu)的雜環(huán)烯酮縮胺與式III結(jié)構(gòu)的不飽和硝基乙酸酯在酸性催化劑作用下縮合得到的， (式II) (式III)其中，R為乙?；?，硝基，腈基，酯基，芳?；螂s環(huán)芳?；?；
R2為烷基；R1為烷基，環(huán)烷基，芳基，芐基，雜環(huán)取代基；n為1，2或3。
其中，酸性催化劑包括有機(jī)酸和無機(jī)路易斯酸；所述有機(jī)酸選自甲酸，乙酸，苯甲酸和取代的苯甲酸；所述無機(jī)路易斯酸選自氯化鋅，碘化鋅，氯化銅和三氯化鐵。
式II結(jié)構(gòu)的雜環(huán)烯酮縮胺∶式III結(jié)構(gòu)的不飽和硝基乙酸酯∶酸性催化劑的摩爾比為1∶0.5-2∶0.01-10。反應(yīng)的溶劑選自乙腈，四氫呋喃，三氯甲烷，二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，甲苯和乙酸乙酯。反應(yīng)的溫度為0-160℃。
本發(fā)明基于雜環(huán)烯酮縮胺的反應(yīng)，通過改變雜環(huán)烯酮縮胺和α，β-不飽和硝基乙酸酯，可以合成結(jié)構(gòu)多樣的含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺，這些化合物具有多種活性基團(tuán)，可以作為合成其它雜環(huán)化合物的中間體；這些化合物還具有生物活性，可用于農(nóng)藥和醫(yī)藥等領(lǐng)域。


圖1為實(shí)施例1所得產(chǎn)物的核磁共振氫譜圖；圖2為實(shí)施例1所得產(chǎn)物的核磁共振碳譜圖；圖3為實(shí)施例2所得產(chǎn)物的核磁共振氫譜圖；圖4為實(shí)施例2所得產(chǎn)物的核磁共振碳譜圖；圖5為實(shí)施例4所得產(chǎn)物的核磁共振氫譜圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中含有硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺是由雜環(huán)烯酮縮胺(式II)，與鏈狀或環(huán)狀的α，β-不飽和硝基乙酸酯(式III)在酸性條件下縮合得到的，反應(yīng)式如下 (式II) (式III)反應(yīng)進(jìn)程可以采用TLC方法來監(jiān)控，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)溶劑蒸干，加入適當(dāng)溶劑重結(jié)晶，過濾或經(jīng)快速硅膠柱色譜純化即可得到式I化合物。
反應(yīng)原料雜環(huán)烯酮縮胺的合成可參照文獻(xiàn)(a)Huang，Z.-T.；Liu，Z.-R.Synth.Commun.1989，19，943.(b)Wang，H.-T.；Wang，X.-J.；Huang，Z.-T.Chem.Ber.1990，122，2141.(c)Zhao，M.-X.；Wang，M.-X.；Huang，Z.-T.Tetrahedron 2002，58，1309.反應(yīng)原料α，β-不飽和硝基乙酸酯的按文獻(xiàn)方法合成(a)Shipchandler，M.T.Synthesis1979，666.(b)Fornicola，R.S.；Oblinger，E.；Montgomery，J.J.Org.Chem.1998，63，3528；(c)Versleijen，J.P.G.，Albert M.van Leusen；Ben L.Feringa，Tetrahedron Lett.1999，40，5803.
實(shí)施例1、制備8-(4-氯苯甲?；?-6-硝基-7-苯基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮(式I中，n＝1，R＝4-氯苯苯甲?；?，R1＝苯基)將3-苯基-2-硝基丙烯酸甲酯(1.2毫摩爾)溶于20毫升二氯甲烷中，加入冰乙酸(1.2毫摩爾)，在攪拌下，加入2-(4-氯苯甲?；?亞甲基四氫咪唑(1.0毫摩爾)，將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌8小時(shí)。減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯重結(jié)晶，得產(chǎn)品8-(4-氯苯甲?；?-6-硝基-7-苯基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮312毫克，產(chǎn)率78％。
其熔點(diǎn)為223-225℃(分解)；紅外光譜(KBr壓片，JASCO FT/IR 480 plus儀)v 3292，1708，1638，1557，1482，1446，1088，1010，909，732cm-1。
核磁共振氫譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ9.70(s，1H)；7.03-7.32(m，9H)；5.16(d，1H，J＝2.4Hz)；4.84(d，1H，J＝2.4Hz)；4.19-4.30(m，1H)；3.94-4.05(m，3H)。
核磁共振碳譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ191.3，157.9，155.9，138.6，137.3，135.6，129.5，128.4，128.4，127.7，127.0，88.9，84.0，45.0，43.0，42.5。
質(zhì)譜(ESI)m/z 398(M++H)。
其核磁共振氫譜和核磁共振碳譜分別如圖1和圖2所示。
實(shí)施例2、制備8-乙?；?6-硝基-7-苯基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮(式I中，n＝1，R＝乙酰基，R1＝苯基)將3-苯基-2-硝基丙烯酸甲酯(2.4毫摩爾)溶于45毫升二氯甲烷中，加入冰乙酸(1.2毫摩爾)，在攪拌下，加入2-乙?；鶃喖谆臍溥溥?2.0毫摩爾)，將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌5小時(shí)。減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯重結(jié)晶，得產(chǎn)品8-乙?；?6-硝基-7-苯基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮443毫克，產(chǎn)率74％。
其熔點(diǎn)為223-225℃(分解)；紅外光譜(KBr壓片，JASCO FT/IR 480 plus儀)v 3307，1707，1653，1559，1446，1277，981，908，728cm-1。
核磁共振氫譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ9.24(s，1H)；7.19-7.37(m，5H)；5.17(d，1H，J＝2.1Hz)；4.91(d，1H，J＝1.8Hz)；4.15-4.23(m，1H)；3.87-4.02(m，3H)；1.95(s，3H)。
核磁共振碳譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ194.3，157.7，153.6，137.0，129.5，128.4，127.1，89.3，84.3，45.2，42.8，42.4，26.4。
質(zhì)譜(ESI)m/z 302(M++H)。
其核磁共振氫譜和核磁共振碳譜分別如圖3和圖4所示。
實(shí)施例3、制備9-苯甲酰基-7-硝基-8-苯基-1，2，3，4，7，8-六氫-6-吡啶[1，2-a]嘧啶-6-酮。(式I中，n＝2，R＝苯甲?；?，R1＝苯基)將3-苯基-2-硝基丙烯酸甲酯(2.4毫摩爾)溶于45毫升二氯甲烷中，加入冰乙酸(6.0毫摩爾)，在攪拌下，加入2-苯甲?；鶃喖谆鶜溧奏?2.0毫摩爾)，將反應(yīng)混合物加熱回流10小時(shí)。減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯重結(jié)晶，得產(chǎn)品8-乙?；?6-硝基-7-苯基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮639毫克，產(chǎn)率84％。
其熔點(diǎn)為231-232℃；紅外光譜(KBr壓片，JASCO FT/IR 480 plus儀)v 1714，1617，1557，1445，1384，1154，908，728 cm-1。
核磁共振氫譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ 12.80(s，1H)；6.99-7.30(m，10H)；5.13(d，1H，J＝2.7Hz)；4.73(d，1H，J＝2.7Hz)；4.18-4.26(m，1H)；3.57-3.65(m，3H)；2.14-2.18(m，2H)。
核磁共振碳譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ191.8，159.1，155.2，141.0，137.3，129.3，128.8，128.1，127.1，125.7，88.2，84.9，43.4，39.6，38.7，20.5。
質(zhì)譜(ESI)m/z 378(M++H)。
實(shí)施例4、制備9-乙酰基-7-硝基-8-苯基-1，2，3，4，7，8-六氫-6-吡啶[1，2-a]嘧啶-6-酮。(式I中，n＝2，R＝乙酰基，R1＝苯基)用2-乙?；鶃喖谆鶜溧奏ご鎸?shí)施例3中的2-苯甲?；鶃喖谆鶜溧奏ぃ渌c實(shí)施例3相同。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯重結(jié)晶，共得到產(chǎn)物9-乙?；?7-硝基-8-苯基-1，2，3，4，7，8-六氫-6-吡啶[1，2-a]嘧啶-6-酮465毫克，產(chǎn)率73％。
其熔點(diǎn)為257-259℃(分解)。
紅外光譜(KBr壓片，JASCO FT/IR 480 plus儀)v2955，1701，1613，1549，1483，1443，1275，1165，924，729cm-1。
核磁共振氫譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ12.33(s，1H)；7.19-7.37(m，5H)；5.19(d，1H，J＝2.4Hz)；4.87(d，1H，J＝2.3Hz)；4.13-4.21(m，1H)；3.45-3.62(m，3H)；2.04-2.14(m，2H)；1.65(s，3H)。
質(zhì)譜(ESI)m/z316(M++H)。
其核磁共振氫譜如圖4所示。
實(shí)施例5、制備8-(4-甲氧基苯甲?；?-7-(2-呋喃基)-6-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮(式I中，n＝1，R＝4-甲氧基苯甲酰基，R1＝2-呋喃基)。
將3-呋喃基-2-硝基丙烯酸甲酯(2.4毫摩爾)溶于45毫升二氯甲烷中，加入冰乙酸(1.2毫摩爾)，在攪拌下，加入2-(4-甲氧基苯甲?；?亞甲基四氫咪唑(2.0毫摩爾)，將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌20小時(shí)。減壓蒸除溶劑，殘余物用二氯甲烷重結(jié)晶，得產(chǎn)品8-乙?；?6-硝基-7-苯基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮436毫克，產(chǎn)率75％。
其熔點(diǎn)為203-204℃(分解)。
紅外光譜(KBr壓片，JASCO FT/IR 480 plus儀)v 3294，1715，1638，1558，1447，1252，1169，1018，731cm-1。
核磁共振氫譜(d6-二甲基亞砜為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ9.62(s，1H)；7.25-7.32(m，3H)；6.84-6.87(m，2H)；6.24(dd，1H，J＝1.9，3.2Hz)；6.02(d，1H，J＝3.2Hz)；5.40(d，1H，J＝2.5Hz)；5.07(d，1H，J＝1.8Hz)；4.19-4.28(m，1H)；3.88-4.00(m，3H)；3.81(s，3H)。
核磁共振碳譜(d6-二甲基亞砜為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ191.6，160.8，157.8，155.5，150.9，143.4，132.6，128.3，113.6，110.6，108.3，85.5，82.7，55.3，42.8，42.5，39.7。
質(zhì)譜(ESI)m/z384(M++H)。
實(shí)施例6、制備9-苯甲酰基-8-異丙基-7-硝基-1，2，3，4，7，8-六氫-6-吡啶[1，2-a]嘧啶-6-酮。(式I中，n＝2，R＝苯甲?；琑1＝異丙基)
將3-異丙基-2-硝基丙烯酸甲酯(1.33毫摩爾)溶于30毫升二氯甲烷中，加入冰乙酸(3.33毫摩爾)，在攪拌下，加入2-苯甲?；鶃喖谆鶜溧奏?1.11毫摩爾)，將反應(yīng)在室溫?cái)嚢?4小時(shí)，反應(yīng)完畢。減壓蒸除溶劑，殘余物用乙醇重結(jié)晶，得產(chǎn)品9-苯甲酰基-8-異丙基-7-硝基-1，2，3，4，7，8-六氫-6-吡啶[1，2-a]嘧啶-6-酮238毫克，產(chǎn)率63％。
其熔點(diǎn)為191-193℃。
核磁共振氫譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ12.79(s，1H)；7.22-7.39(m，5H)；5.12(d，1H，J＝2.5Hz)；4.23-4.31(m，1H)；3.49-3.61(m，3H)；3.40(dd，1H，J＝2.4，8.1Hz)；2.07-2.16(m，2H)；1.45-1.52(m，1H)；0.75(d，3H，J＝6.9Hz)；0.70(d，3H，J＝6.9Hz)。
核磁共振碳譜(氘代氯仿為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ191.9，160.1，154.5，141.4，128.8，128.1，127.0，86.0，85.7，43.8，39.4，38.6，32.2，20.7，20.5，19.3。
實(shí)施例7、制備8-苯甲?；?7-(2-羥基苯基)-6-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮(式I中，n＝1，R＝苯甲?；琑1＝2-羥基苯基)。
將3-硝基香豆素(1.8毫摩爾)溶于45毫升二氯甲烷中，加入冰乙酸(0.8毫摩爾)，在攪拌下，加入2-苯甲?；鶃喖谆臍溥溥?1.5毫摩爾)，將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌12小時(shí)。減壓蒸除溶劑，殘余物用乙酸乙酯重結(jié)晶，得產(chǎn)品8-苯甲?；?7-(2-羥基苯基)-6-硝基-2，3，6，7-四氫咪唑[1，2-a]吡啶-5-酮477毫克，產(chǎn)率84％。
其熔點(diǎn)為190-192℃(分解)。
紅外光譜(KBr壓片，JASCO FT/IR 480 plus儀)v3425，3106，1713，1613，1485，1398，753cm-1。
核磁共振氫譜(d6-二甲基亞砜為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ9.99(s，1H)；9.75(s，1H)；7.24-7.37(m，3H)；7.1 1-7.17(m，1H)；6.93-7.03(m，3H)；6.77-6.85(m，2H)；5.44(d，1H，J＝2.6 Hz)；5.01(d，1H，J＝2.5 Hz)；4.00-4.10(m，1H)；3.79-3.93(m，3H)。
核磁共振碳譜(d6-二甲基亞砜為溶劑，Bruker AV 300儀)在室溫下測定δ189.8，158.2，155.2，154.6，141.0，129.1，127.9，127.5，125.6，122.9，119.5，115.4，86.1，82.1，43.1，42.0，39.5。
權(quán)利要求
1.式I結(jié)構(gòu)的含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺， (式I)式I中，R為乙?；?，硝基，腈基，酯基，芳?；螂s環(huán)芳?；?；R1為烷基，環(huán)烷基，芳基，芐基，雜環(huán)取代基；n為1，2或3。
2.權(quán)利要求1所述含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺的制備方法，是將式II結(jié)構(gòu)的雜環(huán)烯酮縮胺與式III結(jié)構(gòu)的不飽和硝基乙酸酯在酸性催化劑作用下進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到所述含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺， (式II) (式III)其中，R為乙?；趸?，腈基，酯基，芳?；螂s環(huán)芳酰基；R2為烷基；R1為烷基，環(huán)烷基，芳基，芐基，雜環(huán)取代基；n為1，2或3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述酸性催化劑包括有機(jī)酸和無機(jī)路易斯酸；所述有機(jī)酸選自甲酸，乙酸，苯甲酸和取代的苯甲酸；所述無機(jī)路易斯酸選自氯化鋅，碘化鋅，氯化銅和三氯化鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于式II結(jié)構(gòu)的雜環(huán)烯酮縮胺式III結(jié)構(gòu)的不飽和硝基乙酸酯∶酸性催化劑的摩爾比為1∶0.5-2∶0.01-10。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于反應(yīng)的溶劑選自乙腈，四氫呋喃，三氯甲烷，二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，甲苯和乙酸乙酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于反應(yīng)的溫度為0-160℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺及其制備方法。本發(fā)明所提供的含硝基的并環(huán)雜環(huán)烯酮縮胺，結(jié)構(gòu)如式I，式I中，R為乙酰基，硝基，腈基，酯基，芳?；螂s環(huán)芳?；籖
文檔編號(hào)C07D471/04GK101070320SQ20061007657
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者俞初一, 楊鵬輝, 趙梅欣, 黃志鏜 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所