一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法

有机化合物处理,合成应用技术1.本发明涉及氮杂螺环类化合物合成技术领域，尤其涉及一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法。背景技术：2.氮杂螺环骨架的化合物作为一种重要的有机分子中间体，在自然界中广泛存在，主要在天然产物、生物活性分子和药物活性分子中。杂环螺环化合物因其两个环平面互相垂直的特殊结构，以及螺共轭、螺超共轭和异头效应等，具有特殊的化学性质。近年来，以氮杂螺环为骨架的化合物因其显著的生物活性和广泛的合成应用，在生物、合成、材料等领域都得到了极大的重视，特别是在药物合成领域，螺环化合物在药理方面的抗肿瘤、抗焦虑、镇痛、消炎等活性，引起了合成化学家和药物化学家的研究兴趣。同时，由于氮杂螺环化合物存在手性轴，可以作为手性催化剂的配体合成螺环催化剂，用于不对称催化合成，也可以作为各种手性化合物，尤其是药物分子的前体和中间体，具有广泛的应用前景。3.目前，构建氮杂螺环骨架化合物的方式多种多样。1988年schwartz 课题组提出通过无水三氟乙酸催化偶氮乙酰胺去芳香化环化合成氮杂螺环化合物的方法。2014年you课题组提出了一种使用pd催化剂及ruphos配体，以甲苯作为溶剂，k2co3作为碱性催化剂，合成氮杂螺环及其衍生物的方法。2017年li课题组提出一种tempo 作为引发剂引发炔烃氧化双官能团化的方法。但以上这些方法中的大多数在反应过程中仍然涉及使用昂贵的金属催化剂、有毒的添加剂、不易制备的原料、污染性较大的溶剂，而这将增加环境问题并限制其在实际生产中的应用。4.n-亚硝胺类化合物作为一种简单易得的原料，可以被紫外光激发形成一氧化氮自由基以及仲胺自由基，发生自由基加成反应，具有极其广阔的应用前景，但多年来对其研究一直停留在机理探究方面。因此，考虑到n-亚硝胺类化合物作为原料的优点以及氮杂螺环化合物的的重要性，亟需开发一种通过n-亚硝胺作为原料，实现简便、高效、经济和环保合成氮杂螺环化合物的方法。技术实现要素：5.本发明所要解决的技术问题是提供一种产率高、操作简单、条件温和、对环境污染小的可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法。6.为解决上述问题，本发明所述的一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法，其特征在于：该方法是指将n-亚硝胺类化合物溶解于溶剂中，并在惰性气体保护、室温下大气中以450 nm~460 nm的可见光进行驱动反应，6h后得到反应液，该反应经减压蒸馏得到浓缩物；所述浓缩物经硅胶柱层析，即得氮杂螺环肟化合物，其结构式为2-酮）的1hnmr谱图。18.图2为本发明2c（8-(羟基亚胺)-6-甲氧基-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮）的13cnmr谱图。[0019]图3为本发明2q（8-(羟基亚胺)-1-(4-甲氧基苄基)-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮）的1hnmr谱图。[0020]图4为本发明2q（8-(羟基亚胺)-1-(4-甲氧基苄基)-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮）的13cnmr谱图。[0021]图5为本发明2x（8-叔丁基-10-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮）的1hnmr谱图。[0022]图6为本发明2x（8-叔丁基-10-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮）的13cnmr谱图。具体实施方式[0023]一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法：该方法是指将0.1mmoln-亚硝胺类化合物溶解于1.0ml溶剂中，溶剂是指无水甲醇或无水乙醇。在惰性气体保护、室温下大气中以450nm~460nm的led蓝光作为可见光进行驱动反应，6h后得到反应液，该反应于温度为30℃、压力为1.3kpa的条件下经减压蒸馏得到浓缩物；浓缩物经硅胶柱层析，即得氮杂螺环肟化合物，其结构式为或。[0024]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为：或；式中：r1为甲基、甲氧基、氟原子、氯原子、溴原子、三氟甲基中的任意一种；r2为甲基、乙基、烯丙基、炔丙基、苄基、对甲氧基苄基中的任意一种；r3为甲氧基、氧苄基、甲基、叔丁基、氟原子、氯原子、溴原子、氰基、环丙基、氧三氟甲基、三氟甲基中的任意一种；r4为甲基、乙基、烯丙基、炔丙基中的任意一种。[0025]实施例1一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法，该方法是指将0.1mmoln-亚硝胺类化合物溶解于1.0ml无水甲醇中，并在惰性气体保护、室温下大气中以450nm~460nm的led蓝光进行驱动反应，6h后得到反应液，该反应液在温度为25℃、压力为1.3kpa的条件经减压蒸馏得到浓缩物；浓缩物经硅胶柱层析（200~300目硅胶、洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯=1ml：1ml），即得8-(羟基亚胺)-1,6-二甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2a)。[0026]所得产物为白色固体(39.2mg,95%)。其结构式为：。[0027]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为甲基；r2为甲基。[0028]实施例2一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-(羟基亚胺)-6-甲氧基-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2c)。[0029]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为甲氧基；r2为甲基。[0030]所得产物为白色固体(43.1mg,97%)。其结构式为： 。[0031]其核磁共振氢谱、碳谱见图1~2。[0032]1(600mhz,dmso-d6)δ11.237(s,1h),11.138(s,0.17h),7.016(d,j=10.1hz,0.17h),6.361(d,j=9.8hz,1h),6.217(s,1h),6.069(d,j=10.0hz,0.19h),5.926(d,j=9.8hz,1h),5.685(s,0.17h),3.725(s,3h),3.692(s,0.50h),2.431–2.420(m,5.84h),2.221–2.175(m,1.23h),2.008–1.957(m,1.20h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ174.663,174.642,163.168,159.239,148.654,148.589,137.820,134.089,125.553,116.239,97.323,89.865,64.323,64.198,55.909,55.770,30.605,30.186,29.955,29.919,25.676.hrms(esi,m/z):(m+h)calculatedfor[c11h14n2o3+h]+:223.1077,found:223.1076.实施例3一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-(羟基亚胺)-7-甲氧基-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2d)。[0033]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为甲氧基；r2甲基。[0034]所得产物为白色固体(35.6mg,80%)。其结构式为：。[0035]实施例4一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到6-氟-8-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2e)。[0036]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氟原子；r2为甲基。[0037]所得产物为白色固体(40.8mg,97%)。其结构式为：。[0038]实施例5一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到7-氟-8-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2f)。[0039]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氟原子；r2为甲基。[0040]所得产物为白色固体(34.9mg,83%)。其结构式为：。[0041]实施例6一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到6-氯-8-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2g)。[0042]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氯原子；r2为甲基。[0043]所得产物为白色固体(40.3mg,89%)。其结构式为：。[0044]实施例7一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到7-氯-8-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2h)。[0045]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氯原子；r2为甲基。[0046]所得产物为白色固体(36.3mg,80%)。其结构式为：。[0047]实施例8一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到6-溴-8-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2i)。[0048]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为溴原子；r2为甲基。[0049]所得产物为白色固体(49.3mg,91%)。其结构式为：。[0050]实施例9一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到7-溴-8-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2j)。[0051]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为溴原子；r2为甲基。[0052]所得产物为白色固体(43.9mg,81%)。其结构式为：。[0053]实施例10一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-(羟基亚胺)-1-甲基-6-三氟甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2k)。[0054]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为三氟甲基；r2为甲基。[0055]所得产物为白色固体(39.6mg,76%)。其结构式为：。[0056]实施例11一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-(羟基亚胺)-1-甲基-7-三氟甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2l)。[0057]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为三氟甲基；r2为甲基。[0058]所得产物为白色固体(28.6mg,55%)。其结构式为：。[0059]实施例12一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到1-乙基-8-(羟基亚胺)-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2m)。[0060]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氢原子；r2为乙基。[0061]所得产物为白色固体(37.9mg,92%)。其结构式为：。[0062]实施例13一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到1-烯丙基-8-(羟基亚胺)-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2n)。[0063]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氢原子；r2为烯丙基。[0064]所得产物为白色固体(38.0mg,87%)。其结构式为：。[0065]实施例14一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-(羟基亚胺)-1-(2-炔-1-丙基)-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2o)。[0066]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氢原子；r2为2-炔-1-丙基。[0067]所得产物为白色固体(32.4mg,75%)。其结构式为：。[0068]实施例15一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到1-苄基-8-(羟基亚胺)-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2p)。[0069]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氢原子；r2为苄基。[0070]所得产物为白色固体(41.3mg,77%)。其结构式为：ꢀ。[0071]实施例16一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-(羟基亚胺)-1-(4-甲氧基苄基)-1-氮杂卓[4,5]癸-6,9-二烯-2-酮(2q)。[0072]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r1为氢原子；r2为4-甲氧基苄基。[0073]所得产物为白色固体(52.5mg,88%)。其结构式为： 。[0074]其核磁共振氢谱、碳谱见图3~4。[0075]1(600mhz,dmso-d6)δ11.498(s,1h),7.089(d,j=8.7hz,2h),6.865–6.815(m,3h),6.271(dd,j=10.0,2.0hz,1h),6.026(dd,j=10.2,2.4hz,1h),5.872(dd,j=10.0,2.4hz,1h),4.065(s,2h),3.723(s,3h),2.504(td,j=7.9,2.8hz,2h),2.002(t,j=8.0hz,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ174.463,158.642,146.654,138.789,134.915,130.924,129.536,125.510,116.408,113.903,63.199,55.431,43.303,32.542,29.119.hrms(esi,m/z):(m+h)calculatedfor[c17h18n2o3+h]+:299.1390,found:299.1389.实施例17一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到10-(羟基亚胺)-1,8-二甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2r)。[0076]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为甲基；r4为甲基。[0077]所得产物为白色固体(37.1mg,90%)。其结构式为：。[0078]实施例18一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到10-(羟基亚胺)-8-甲氧基-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2s)。[0079]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为甲氧基；r4为甲基。[0080]所得产物为白色固体(37.8mg,85%)。其结构式为： 。[0081]实施例19一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-氟-10-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2t)。[0082]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为氟原子；r4为甲基。[0083]所得产物为白色固体(36.2mg,86%)。其结构式为：。[0084]实施例20一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-氯-10-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2u)。[0085]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为氯原子；r4为甲基。[0086]所得产物为白色固体(35.4mg,78%)。其结构式为：。[0087]实施例21一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-溴-10-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2v)。[0088]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为溴原子；r4为甲基。[0089]所得产物为白色固体(42.3mg,55%)。其结构式为：。[0090]实施例22一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到10-(羟基亚胺)-1-甲基-2-酮-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-8-氰基(2w)。[0091]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为氰基；r4为甲基。[0092]所得产物为白色固体(28.2mg,65%)。其结构式为：。[0093]实施例23一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-叔丁基-10-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2x)。[0094]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为叔丁基；r4为甲基。[0095]所得产物为白色固体(42.2mg,88%)。其结构式为：。[0096]其核磁共振氢谱、碳谱见图5~6。[0097]1(400mhz,dmso-d6)δ11.397(s,1h),6.527(d,j=1.9hz,1h),6.348(dd,j=10.0,1.9hz,1h),5.849(d,j=9.9hz,1h),2.374–2.272(m,4h),2.248–2.153(m,1h),2.064–2.000(m,1h),1.829–1.751(m,1h),1.029(s,12h).13cnmr(100mhz,dmso-d6)δ174.517,154.046,149.359,135.316,125.062,106.531,63.943,35.041,32.588,30.552,28.658,28.626,28.596,26.529.hrms(esi,m/z):(m+h)calculatedfor[c14h20n2o2+h]+:249.1598,found:249.1597.实施例24一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到10-(羟基亚胺)-1-甲基-8-三氟甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2y)。[0098]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为三氟甲基；r4为甲基。[0099]所得产物为白色固体(36.4mg,70%)。其结构式为：。[0100]实施例25一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到1-烯丙基-10-(羟基亚胺)-8-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(2z)。[0101]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为甲基；r4为烯丙基。[0102]所得产物为白色固体(34.8mg,75%)。其结构式为： 。[0103]实施例26一种可见光驱动绿色合成氮杂螺环肟化合物的方法同实施例1，得到8-叔丁基-10-(羟基亚胺)-1-甲基-1-氮杂卓[4,5]癸-6,8-二烯-2-酮(3a)。[0104]其中：n-亚硝胺类化合物的结构式为，式中：r3为甲基；r4为2-炔-1-丙基。[0105]所得产物为白色固体(35.4mg,77%)。其结构式为：ꢀ。









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