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CN105732648B - 一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物及合成方法 - Google Patents

一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物及合成方法 Download PDF

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CN105732648B
CN105732648B CN201610074386.XA CN201610074386A CN105732648B CN 105732648 B CN105732648 B CN 105732648B CN 201610074386 A CN201610074386 A CN 201610074386A CN 105732648 B CN105732648 B CN 105732648B
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高杨
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South China University of Technology SCUT
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South China University of Technology SCUT
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Abstract

本发明属于有机合成技术领域，公开了一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物及合成方法。所述化合物具有式(1)所示的结构通式，式中，R1为H，烷基，萘基，噻吩基，苯基或F、Cl、Br、I、烷基、烷氧基、腈基、酯基取代的苯基；R2为叔丁基，环己基，1,1,3,3‑四甲基‑正丁基或金刚烷基；R3为H或烷基。所述合成方法为：在反应器中加入炔基碳酸酯、金属钯催化剂、配体、碱、水和溶剂，再加入异腈，0～100℃搅拌反应8～16小时，反应产物经萃取、分离、纯化，得到所述吡咯并呋喃的含氮杂环化合物。本发明的合成方法反应条件温和、操作安全简单、原料廉价易得、功能团适应性好、产率优良，具有良好的应用前景。

Description

一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物及合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物及合成方法。
背景技术
含氮芳杂环化合物，分子内含有较大的共轭体系和强的分子内电子转移，这种特殊的刚性稠环结构使含氮杂环类化合物表现出许多独特的性能及生物活性，在光电材料、染料、医药、超分子识别等多领域具有潜在的广泛应用。更为重要的是杂环类化合物易于进行结构修饰，可以合成比较重要的功能分子，成为近些年来十分活跃的研究领域。
吡咯并呋喃的含氮杂环类化合物，稍加修饰后即将呋喃环上的亚胺水解成为吡咯并五元环内酯，可以作为反应中间体合成一些抗肿瘤、抗癌的药物(Amit Kumar Jana,Dipakranjan Mal.Chem.Commun,2010,46,4411-4413；)。如生成结构多样性和生物多样性的咔唑生物碱(Joyeeta Roy,Dipakranjan Mal.Eur.J.Org.Chem.2014,1873–1881；Dipakranjan Mal,Joyeeta Roy,Kumar Biradha.Org.Biomol.Chem.2014,12,8196-8203；D.Mal,B.Senapati,P.Pahari.Tetrahedron Letters.2006,47,1071–1075)。而如何提供一种条件比较温和，原子经济性好，原料简单易得，操作方便的吡咯并呋喃的含氮杂环类的化合物的构建方法，是本领域的研究人员努力的目标。
发明内容
基于以上现有技术，本发明的首要目的在于提供一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物。
本发明的另一目的在于提供一种上述吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物，具有式(1)所示的结构通式：
式(1)，
式中，R1为H，烷基，萘基，噻吩基，苯基或F、Cl、Br、I、烷基、烷氧基、腈基、酯基取代的苯基；R2为叔丁基，环己基，1,1,3,3-四甲基-正丁基或金刚烷基；R3为H或烷基。
上述吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法，包括以下步骤：
在反应容器中，加入炔基碳酸酯、金属钯催化剂、配体、碱、水和溶剂，再加入异腈，0～100℃搅拌反应8～16小时，待反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂进行萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到所述吡咯并呋喃的含氮杂环化合物。
上述反应如下式所示：
优选地，所述的炔基碳酸酯为苯丙炔基碳酸酯，3-(2-甲基苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(2-溴苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(3-腈基苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(3-乙酰基苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(4-碘苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(4-苯甲酸乙酯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(2-萘)-2-丙炔碳酸酯，3-(2-噻吩)-2-丙炔碳酸酯，3-己炔-2-碳酸甲酯，4-苯基-3-丁炔-2-碳酸甲酯或苯丙炔基碳酸酯。
优选地，所述的异腈为叔丁基异腈，1,1,3,3-四甲基正丁基异腈或金刚烷基异腈。
优选地，所述金属钯催化剂为氯化钯，碘化钯，溴化钯，醋酸钯，二氯二乙腈钯，三氟乙酸钯或双三苯基磷二氯化钯。
优选地，所述配体为1,10-菲啰啉，邻菲啰啉，三环己基磷，三苯基磷，三叔丁基磷，2,2′-联吡啶，4,4′-联吡啶或三(邻甲基苯基)磷。
优选地，所述碱为三乙胺，吡啶，碳酸钾，碳酸钠，氢氧化钠，碳酸氢钾，叔丁醇锂，叔丁醇钾，叔丁醇钠，乙酸钠，乙醇钠，氟化铯或碳酸铯。
优选地，所述的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，甲苯，1,4-二氧六环，二甲基亚砜，1,2-二氯乙烷，乙腈或四氢呋喃。
优选地，所述金属钯催化剂的加入量与炔基碳酸酯的摩尔比为(0.001～3):1，与水的摩尔比为(0.001～1):1，与碱的摩尔比为(0.001～4):1，与配体的摩尔比为(0.005～3):1。
优选地，所述炔基碳酸酯的加入量与异腈的摩尔比为(0.01～1):1。
优选地，所述柱层析提纯使用洗脱液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚和乙酸乙酯的体积比为1～(100:1)。
相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：
本发明一种利用炔丙基碳酸酯和异腈合成吡咯并呋喃的含氮杂环化合物，反应条件温和，操作安全简单、原料廉价易得、功能团适应性好、产率优良。异腈在钯的催化作用下可以实现多分子的插入，合成结构比较新颖的含氮杂环的骨架，具有较高的原子经济性。
附图说明
图1和图2分别是实施例1-11所得产物的氢谱图和碳谱图；
图3和图4分别是实施例12所得产物的氢谱图和碳谱图；
图5和图6分别是实施例13所得产物的氢谱图和碳谱图；
图7和图8分别是实施例14所得产物的氢谱图和碳谱图；
图9和图10分别是实施例15所得产物的氢谱图和碳谱图；
图11和图12分别是实施例16所得产物的氢谱图和碳谱图；
图13和图14分别是实施例17所得产物的氢谱图和碳谱图；
图15和图16分别是实施例18所得产物的氢谱图和碳谱图；
图17和图18分别是实施例19所得产物的氢谱图和碳谱图；
图19和图20分别是实施例20所得产物的氢谱图和碳谱图；
图21和图22分别是实施例21所得产物的氢谱图和碳谱图；
图23和图24分别是实施例22所得产物的氢谱图和碳谱图；
图25和图26分别是实施例23所得产物的氢谱图和碳谱图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入乙腈2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率48％。
实施例2
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率55％。
实施例3
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率38％。
实施例4
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，醋酸钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率42％。
实施例5
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率38％。
实施例6
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，碳酸钾0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率27％。
实施例7
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，吡啶0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率22％。
实施例8
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三环己基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率43％。
实施例9
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，1,10-菲啰啉0.025毫摩尔，碳酸钾0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于90℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率35％。
实施例10
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入乙腈2毫升作为溶剂，于50℃下搅拌2小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率50％。
实施例11
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率75％。
实施例1-11所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图1和图2所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3696,3082,2969,1688,1548,1362,1225,1019cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.32(d,J＝4.0Hz,4H),7.17(d,J＝2.4Hz,1H),5.10(s,2H),2.99(s,1H),1.86(s,9H),1.35(s,9H),0.86(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.78,140.20,137.05,133.47,128.40,128.37,125.51,124.70,114.14,67.66,60.40,55.78,53.35,31.43,30.56,30.20；
mp:140-144℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C24H36N3O,[M+H]+:382.2853,found 382.2860。
根据以上数据推断所得产物的结构如下所示：
实施例12
在25mL的试管中加入3-(2-甲基苯基)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率55％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图3和图4所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3701,2966,1687,1556,1451,1362,1214,1026cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.21(d,J＝4.4Hz,1H),7.14(s,3H),4.94(s,2H),2.62(s,1H),2.28(s,3H),1.87(s,9H),1.35(s,9H),0.78(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.92,140.81,136.43,136.10,134.30,130.80,130.22,126.57,125.60,123.96,113.30,68.02,60.32,54.97,53.34,31.60,30.60,30.03,20.07；
mp:130-133℃；
(ESI)m/z:calcd for C25H38N3O,[M+H]+:396.3009,found 396.3019。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例13
在25mL的试管中加入3-(2-溴苯基)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率58％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图5和图6所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3699,3107,2966,1686,1553,1362,1236,1020cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.60(d,J＝8.0Hz,1H),7.27(t,J＝6.8Hz,2H),7.10(t,J＝6.4Hz,1H),5.12(d,J＝13.2Hz,1H),4.95(d,J＝13.4Hz,1H),2.77(s,1H),1.87(s,9H),1.35(s,9H),0.82(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.85,140.97,137.83,134.06,132.99,132.41,127.96,127.26,124.22,113.40,68.14,60.58,55.05,53.36,31.59,30.58,30.06；
mp:156-158℃；
HRMS(ESI)m/z:HRMS-ESI(m/z):calcd for C24H35BrN3O,[M+H]+:460.1958,found460.1961。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例14
在25mL的试管中加入3-(3-腈基苯基)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率58％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图7和图8所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3697,3092,2967,1759,1692,1551,1253,1018cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.78–7.67(m,2H),7.66–7.59(m,1H),1.69(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.21,140.11,138.52,132.91,132.28,131.70,129.08,128.66,125.36,119.10,112.30,111.84,67.42,60.57,56.05,53.45,31.22,30.45,30.31；
mp:134-138℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C25H34N4NaO,[M+Na]+:429.2625,found 429.2629。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例15
在25mL的试管中加入3-(3-乙酰基苯基)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率70％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图9和图10所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3692,2966,1686,1594,1461,1359,1230,1036cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.05(s,1H),7.74(d,J＝7.6Hz,1H),7.55(d,J＝7.6Hz,1H),7.41(t,J＝7.6Hz,1H),5.13(s,2H),3.01(s,1H),2.61(s,3H),1.88(s,9H),1.35(s,9H),0.88(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ198.13,149.51,140.09,137.62,137.17,133.20,132.71,128.57,128.08,125.35,125.03,113.10,67.55,60.45,55.85,53.39,31.32,30.50,30.32,26.62；
mp:133-136℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C26H37N3NaO2,[M+Na]+:446.2778,found 446.2777。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例16
在25mL的试管中加入3-(4-碘苯基)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率58％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图11和图12所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3699,3109,2827,1690,1556,1239,787cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.63(d,J＝8.0Hz,2H),7.12(d,J＝8.0Hz,2H),5.08(s,2H),2.94(s,1H),1.85(s,9H),1.34(s,9H),0.88(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.52,140.03,137.42,136.69,133.14,130.17,125.02,112.99,90.14,67.55,60.50,55.99,53.41,31.35,30.53,30.32；
mp:171-173℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C24H35IN3O,[M+H]+:508.1819,found 508.1818。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例17
在25mL的试管中加入3-(4-苯甲酸乙酯基)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率63％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图13和图14所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3698,3106,2971,1694,1556,1364,1278,1011cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.00(d,J＝7.6Hz,2H),7.45(d,J＝8Hz,2H),5.12(s,2H),4.37(q,J＝6.8Hz,2H),3.04(s,1H),1.87(s,9H),1.40(t,J＝7.0Hz,3H),1.35(s,9H),0.89(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.64,149.47,142.02,140.54,133.38,129.72,127.84,127.15,125.27,113.29,67.65,60.74,60.62,56.18,53.43,31.33,30.51,30.26,14.35；
mp:140-142℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C27H39N3NaO3,[M+Na]+:476.2884,found 476.2881。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例18
在25mL的试管中加入3-(2-萘)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率65％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图15和图16所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3702,2960,1684,1545,1451,1361,1210,1008cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.87(d,J＝7.6Hz,2H),7.76(d,J＝8.4Hz,1H),7.50–7.44(m,3H),7.37(d,J＝7.2Hz,1H),4.93(q,J＝13.6Hz,2H),1.92(s,9H),1.37(s,9H),0.66(s,9H)；
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ150.17,141.68,135.09,134.44,133.98,132.07,128.56,127.59,126.84,126.16,125.84,125.64,125.52,124.35,112.02,68.02,60.64,55.10,53.46,31.64,30.58,29.89；
mp:118-120℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C28H38N3O,[M+H]+:432.3009.,found 432.3017。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例19
在25mL的试管中加入3-(2-噻吩)-2-丙炔碳酸酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率74％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图17和图18所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3457,2983,1762,1687,1480,1375,1242,1054cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.14(d,J＝4.8Hz,1H),7.02–6.94(m,1H),6.86(d,J＝2.8Hz,1H),5.11(s,2H),3.04(s,1H),1.84(s,9H),1.34(s,9H),0.98(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.69,140.76,138.93,133.47,126.98,125.26,123.60,122.86,107.99,67.64,60.75,56.06,53.40,31.30,30.53,30.06；
mp:98-100℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C22H34N3OS,[M+H]+:388.2417,found 388.2417。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示：
实施例20
在25mL的试管中加入3-己炔-2-碳酸甲酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率55％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图19和图20所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3698,3108,2968,1686,1561,1463,1363,1216cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.30(q,J＝6.2Hz,1H),2.47(dd,J＝14.7,7.5Hz,1H),2.35(dt,J＝14.6,7.3Hz,1H),1.78(s,9H),1.45(d,J＝6.4Hz,3H),1.32(s,9H),1.13(s,9H),1.09(t,J＝7.6Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.93,139.71,138.05,124.51,114.00,75.17,59.61,54.72,53.15,31.40,30.52,30.47,21.14,18.93,14.71；
mp:87-91℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C21H38N3O,[M+H]+:348.3009,found 348.3013。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示
实施例21
在25mL的试管中加入4-苯基-3-丁炔-2-碳酸甲酯0.25毫摩尔，叔丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率72％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图21和图22所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3693,2979,1761,1685,1581,1375,1242,1053cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.34–7.27(m,4H),7.18(d,J＝5.6Hz,1H),5.46(q,J＝5.9Hz,1H),2.93(s,1H),1.86(s,9H),1.34(s,9H),1.29(d,J＝6.4Hz,3H),0.83(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.49,140.08,137.70,136.71,129.10,128.29,125.58,124.50,114.32,75.32,60.33,55.59,53.29,31.47,30.45,30.20,21.04；
mp:130-132℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C25H38N3O,[M+H]+:396.3009,found 396.3009。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示
实施例22
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，1,1,3,3-四甲基正丁基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率67％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图23和图24所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3450,2953,1762,1680,1489,1374,1241,1053cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.35–7.27(m,4H),7.17(t,J＝6.8Hz,1H),5.06(s,2H),3.19(s,1H),2.38(s,2H),1.97(s,6H),1.80(s,2H),1.39(s,8H),1.00(s,9H),0.93(s,9H),0.82(s,6H),0.76(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.62,140.75,137.51,133.84,128.58,128.44,125.55,124.83,114.35,67.18,63.85,60.32,57.39,56.43,54.37,53.09,31.93,31.90,31.85,31.63,31.35,30.95,29.35；
mp:78-81℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C36H60N3O,[M+H]+:550.4731,found 550.4734。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示
实施例23
在25mL的试管中加入苯丙炔基碳酸酯0.25毫摩尔，金刚烷基异腈0.80毫摩尔，双三苯基磷二氯化钯0.0125毫摩尔，三苯基磷0.025毫摩尔，氟化铯0.5毫摩尔，水一滴，然后加入二甲基亚砜2毫升作为溶剂，于室温下搅拌12小时。用TLC(薄层色谱法)检测反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到目标产物，所用的柱层析洗脱液为体积比为100:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂，产率45％。
本实施例所得产物的氢谱图和碳谱图分别如图25和图26所示；结构表征数据如下所示：
IR(KBr):3448,2912,2853,1764,1676,1457,1373,1243,1056cm-1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.31(q,J＝7.8Hz,4H),7.15(t,J＝6.8Hz,1H),5.09(s,2H),2.99(s,1H),2.73(s,6H),2.17(s,2H),2.04(d,J＝11.9Hz,9H),1.88(d,J＝13.2Hz,6H),1.69(dd,J＝26.4,12.3Hz,9H),1.56(s,2H),1.47(d,J＝12,2H),1.41(d,J＝10.9Hz,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ150.04,139.49,137.25,133.78,128.43,128.32,125.31,124.34,114.12,67.66,62.19,56.28,54.48,43.51,42.56,36.99,36.34,36.12,30.70,30.09,29.91；
mp:249-252℃；
HRMS(ESI)m/z:calcd for C42H54N3O,[M+H]+:616.4261,found 616.4261。
根据以上数据推断所得产物得结构如下所示
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法，其特征在于：所述化合物具有式(1)所示的结构通式：
式中，R1为H，烷基，萘基，噻吩基，苯基或F、Cl、Br、I、烷基、烷氧基、腈基、酯基取代的苯基；R2为叔丁基，环己基，1,1,3,3-四甲基-正丁基或金刚烷基；R3为H或烷基；
所述合成方法包括以下步骤：
在反应容器中，加入炔基碳酸酯、金属钯催化剂、配体、碱、水和溶剂，再加入异腈，0～100℃搅拌反应8～16小时，待反应结束后，将反应液倒入分液漏斗，用水和乙酸乙酯的混合溶剂进行萃取，取上层有机相，有机相经无水硫酸镁干燥除去水、过滤取液体，减压蒸除乙酸乙酯后，得粗产物，粗产物经柱层析提纯得到所述吡咯并呋喃的含氮杂环化合物；
所述金属钯催化剂为氯化钯，碘化钯，溴化钯，醋酸钯，二氯二乙腈钯，三氟乙酸钯或双三苯基磷二氯化钯；所述配体为1,10-菲啰啉，邻菲啰啉，三环己基磷，三苯基磷，三叔丁基磷，2,2′-联吡啶，4,4′-联吡啶或三(邻甲基苯基)磷；所述碱为三乙胺，吡啶，碳酸钾，碳酸钠，氢氧化钠，碳酸氢钾，叔丁醇锂，叔丁醇钾，叔丁醇钠，乙酸钠，乙醇钠，氟化铯或碳酸铯。
2.根据权利要求1所述的一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法，其特征在于：所述的炔基碳酸酯为苯丙炔基碳酸酯，3-(2-甲基苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(2-溴苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(3-腈基苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(3-乙酰基苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(4-碘苯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(4-苯甲酸乙酯基)-2-丙炔碳酸酯，3-(2-萘)-2-丙炔碳酸酯，3-(2-噻吩)-2-丙炔碳酸酯，3-己炔-2-碳酸甲酯，4-苯基-3-丁炔-2-碳酸甲酯或苯丙炔基碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法，其特征在于：所述的异腈为叔丁基异腈，1,1,3,3-四甲基正丁基异腈或金刚烷基异腈。
4.根据权利要求1所述的一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法，其特征在于：所述的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，甲苯，1,4-二氧六环，二甲基亚砜，1,2-二氯乙烷，乙腈或四氢呋喃。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法，其特征在于：所述金属钯催化剂的加入量与炔基碳酸酯的摩尔比为(0.001～3):1，与水的摩尔比为(0.001～1):1，与碱的摩尔比为(0.001～4):1，与配体的摩尔比为(0.005～3):1；所述炔基碳酸酯的加入量与异腈的摩尔比为(0.01～1):1。
6.根据权利要求1所述的一种吡咯并呋喃的含氮杂环化合物的合成方法，其特征在于：所述柱层析提纯使用洗脱液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚和乙酸乙酯的体积比为(1～100):1。
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