本發(fā)明屬于有機(jī)合成，具體涉及一種2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、苯并咪唑并異喹啉酮作為一類(lèi)重要的含氮雜環(huán)化合物，其結(jié)構(gòu)單元廣泛存在于藥物、生物活性分子和先進(jìn)材料分子中。由于其良好的生物活性和潛在的治療能力和廣泛的應(yīng)用前景，近年來(lái)受到了眾多有機(jī)化學(xué)家和生物學(xué)家的關(guān)注。例如，具有下列a～h化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物：

2、

3、研究表明，化合物a與b，作為一類(lèi)多取代的苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物，具有很強(qiáng)的抗癌作用(plos,pathog.2020,16,e1008716.)；化合物c，主要用作調(diào)節(jié)鉀離子通量(wo2005002503?a22005)；化合物d，在醫(yī)學(xué)中，常作為外周苯二氮卓類(lèi)(tspo)受體配體(us4413126a,1983)；化合物e，是一種抗糖尿病藥物，被用來(lái)治療糖尿病(aust.j.chem.2001,54,529.)，化合物f和g，是一種抗炎藥和用于治療血紅蛋白病的候選藥物(j.med.chem.,2021.21.439.)；化合物h，作為一種良好的導(dǎo)電材料，被廣泛用于有機(jī)電子、有機(jī)太陽(yáng)能電池和有機(jī)晶體管材料的制作(jphotoch.photobio.a?chem.2017,332,515.)。因此，為了進(jìn)一步深入研究苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物的潛在應(yīng)用價(jià)值，探索各種新方法來(lái)高效合成苯并咪唑并異喹啉酮衍生物是非常有必要的。

4、目前，苯并咪唑并異喹啉酮衍生物的合成方法主要是通過(guò)鄰苯二胺與2-(氰甲基)苯甲酸的縮合反應(yīng)、2-芳基苯并咪唑和α-重氮酮酯的[4+2]環(huán)化反應(yīng)以及n-(2-甲基)丙烯酰基-2-芳基苯并咪唑參與的自由基串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體方法如下：

5、(1)鄰苯二胺與2-(氰甲基)苯甲酸的縮合反應(yīng)合成苯并咪唑并異喹啉酮

6、1969年，schefczik課題組首次提出使用鄰苯二胺與2-(氰甲基)苯甲酸在>200℃條件下，經(jīng)加成/縮合反應(yīng)，以良好的產(chǎn)率得到了相應(yīng)的苯并咪唑并異喹啉酮衍生物(liebigs?ann.chem.1969,729,83.)。較為遺憾的是，該課題組僅報(bào)道了為數(shù)不多成功的例子，并且其高溫的反應(yīng)條件，進(jìn)一步限制了其更為廣泛的合成應(yīng)用。反應(yīng)式為：

7、

8、(2)通過(guò)2-芳基苯并咪唑和α-重氮酮酯的[4+2]環(huán)化反應(yīng)合成苯并咪唑并異喹啉酮

9、2018年，宋秋玲課題組提出了過(guò)渡金屬催化下使用(cp*rhcl2)2(二氯(五甲基環(huán)戊二烯基)合銠(iii)二聚體)作為催化劑，2-芳基苯并咪唑與α-重氮酮酯的[4+2]環(huán)化反應(yīng)，以高達(dá)98％的產(chǎn)率得到了苯并咪唑并異喹啉酮化合物(chem.commun.2018,54,10240)。該反應(yīng)過(guò)程中，不但使用了貴金屬催化劑(銠)，同時(shí)還使用了具有安全隱患的重氮類(lèi)化合物。反應(yīng)式為：

10、

11、(3)n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑參與的自由基串聯(lián)環(huán)化合成苯并咪唑并異喹啉酮

12、自由基串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)是一種構(gòu)建復(fù)雜分子環(huán)系的有效方法，并且已被成功用于各種復(fù)雜分子的合成。n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑，作為一類(lèi)良好的自由基接受體，也同樣被化學(xué)家們所廣泛用于合成復(fù)雜分子環(huán)系，尤其是將其用于合成苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物。2021年，魏文廷課題組，總結(jié)并歸納了n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑參與的自由基串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)用于合成苯并咪唑并異喹啉酮(org.biomol.chem.,2021,19,8874)。該總結(jié)進(jìn)一步證明了n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑可作為良好的自由基受體用于合成苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物。在該方法中，所用到氟烷基自由基有：三氟甲基自由基，全氟丁基自由基，全氟戊基自由基與全氟癸烷基自由基等，但尚未見(jiàn)四氟乙基自由基。反應(yīng)式為：

13、

14、綜上所述，人們通過(guò)鄰苯二胺與2-(氰甲基)苯甲酸的縮合反應(yīng)、2-芳基苯并咪唑和α-重氮酮酯的[4+2]環(huán)化反應(yīng)以及n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑參與的自由基串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)成功合成了苯并咪唑并喹啉酮類(lèi)化合物。文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果表明，將四氟乙基基團(tuán)直接引入到苯并咪唑并喹啉酮類(lèi)化合物的合成方法還未有報(bào)道。因此，結(jié)合苯并咪唑并喹啉酮化合物的重要藥用價(jià)值以及向雜環(huán)化合物分子中引入四氟乙基的潛在生物活性等，探索一種新型、高效和簡(jiǎn)便的合成方法來(lái)制備2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物及其制備方法。以n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑類(lèi)化合物為原料，以廉價(jià)易得的brcf2cf2br為2-溴四氟乙基源，在可見(jiàn)光誘導(dǎo)和光催化劑及堿的作用下，通過(guò)烯烴的分子內(nèi)自由基串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)，一步制備含有四氟乙基的苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物。本發(fā)明首次將2-溴四氟乙基基團(tuán)引入到苯并咪唑并異喹啉酮分子中。該方法具有綠色安全，原料廉價(jià)易得，原子經(jīng)濟(jì)性高，反應(yīng)的區(qū)域選擇性好，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高以及產(chǎn)物易純化等特點(diǎn)，屬于綠色合成。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一：提供一種2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物，結(jié)構(gòu)通式如下所示：

4、

5、上式中，r1為-br或-h，r2為-h、-me或-ome。

6、本發(fā)明技術(shù)方案之二：提供一種上述2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物的制備方法，包括以下步驟：

7、以brcf2cf2br和n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑類(lèi)化合物為反應(yīng)物，溶于溶劑并加入堿和光催化劑，在可見(jiàn)光誘導(dǎo)下進(jìn)行反應(yīng)，制得2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物；

8、其中，n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)式如下：

9、

10、上式中，r1為-br或-h，r2為-h、-me或-ome。

11、優(yōu)選地，所述堿為nahco3或na2co3。更優(yōu)選為na2co3。

12、更優(yōu)選地，所述brcf2cf2br、n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑類(lèi)化合物和堿的摩爾比為(1.0～2.0):(1.0～2.0):(1.0～3.0)。最優(yōu)選的摩爾比為1.0:1.5:2.0。

13、優(yōu)選地，所述溶劑包括乙腈(ch3cn)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)或丙酮(acetone)。更優(yōu)選為乙腈。

14、優(yōu)選地，所述光催化劑為貴金屬催化劑或有機(jī)染料催化劑，光催化劑的加入量為所述brcf2cf2br摩爾量的1～3％。

15、更優(yōu)選地，所述貴金屬催化劑為三(2-苯基吡啶)合銥(fac-iriii(ppy)3)；所述有機(jī)染料催化劑為2,4,5,6-四(9-咔唑基)-間苯二腈(4czipn)。最優(yōu)選為4czipn。

16、優(yōu)選地，所述可見(jiàn)光的波長(zhǎng)為390～460nm(藍(lán)光)，功率為5～10w。功率更優(yōu)選為10w。

17、優(yōu)選地，所述反應(yīng)的時(shí)間為12～36h。更優(yōu)選為24h。

18、本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：

19、(1)本發(fā)明首次將brcf2cf2br用于n-(2-甲基)丙烯?；?2-芳基苯并咪唑類(lèi)化合物參與的分子內(nèi)自由基串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)，合成了2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物。該方法在構(gòu)建苯并咪唑并異喹啉酮的同時(shí)，將2-溴四氟乙基基團(tuán)直接引入到苯并咪唑并異喹啉酮化合物中，為2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物的合成提供了一種新方法。

20、(2)本發(fā)明所用brcf2cf2br是一種無(wú)毒無(wú)味且廉價(jià)易得的工業(yè)原料，與其他氟化試劑相比，價(jià)格低廉、容易獲得和原子經(jīng)濟(jì)性高是其最大的優(yōu)點(diǎn)。

21、(3)本發(fā)明提供的合成方法具有高度的區(qū)域選擇性，經(jīng)1h?nmr，13c?nmr，19f?nmr及高分辨質(zhì)譜檢測(cè)，得到的都是2-溴四氟乙基取代苯并咪唑并異喹啉酮類(lèi)化合物，產(chǎn)品純度高。同時(shí)該合成方法還具備反應(yīng)步驟短、原子利用率高、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和以及反應(yīng)產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，并且使用可見(jiàn)光照射產(chǎn)生自由基，實(shí)現(xiàn)了綠色合成。