一种联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物及其合成方法
1.本发明属于有机化合物合成技术领域，具体涉及到一种联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物及其合成方法。
背景技术：
2.联芳基桥联8-10元含氮杂环骨架常存在于许多具有生物活性的天然产物以及药物分子中，是许多具有生物活性的天然产物的核心骨架结构。如apogalanthamine具有α-肾上腺素溶解活性；从boophaneflava中提取的联芳基桥联8元环生物碱buflavine具有抗血清素特性；从erythrinaindicalam中提取的联芳基桥联9元环生物碱erybidine以及从stephaniajaponicamiers中提取得到的联芳基桥联9元环生物碱protostephanine具有消炎、镇痛、抗菌等活性；而从楝科植物dysoxylum.lenticelare树叶中提取得到的联芳基桥联10元环生物碱天然产物dysazecine则具有灭杀钉螺的活性，同时也具有潜在的心肌抑制活性。联芳基含氮中环化合物分子因其能与各种蛋白结合，在药物领域具有十分广泛的应用，如溶瘤药、抗生素、中枢神经系统和心血管药物等。此外，该骨架化合物也可以作为有机配体应用于催化领域。
[0003][0004]
由于联芳基桥联8-10元环的环张力和成环过程中焓变、熵变的不利影响，这种非寻常的联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物的构建具有极大的挑战性，因此，发明高效、新颖的方法实现联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物快速高效构建具有重要的意义。
技术实现要素：
[0005]
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施
例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
[0006]
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
[0007]
本发明的其中一个目的是提供一种联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物，其同时含有羰基等多官能团，可经过进一步结构修饰和化学转化为各种化合物。
[0008]
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物，其结构式如式(ⅰ)所示：
[0009][0010]
其中，r1选自氢、卤素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一种；
[0011]
r2选自氢、卤素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一种；
[0012]
r3选自氢、卤素、三甲基硅基、三乙基硅基、三异丙基硅基、苯基、卤素取代苯基、三氟甲基取代苯基、c1-c3烷基取代苯基、萘基、c1-c6直链烷基、c3-c6环烷基中的一种；
[0013]
p选自对甲基苯磺酰基、对甲氧基苯磺酰基、对硝基苯磺酰基；
[0014]
n选自1、2或者3；
[0015]
m选自0、1或者2。
[0016]
本发明的另一个目的是提供如上述所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，以式(ⅱ)所示的化合物为原料，在金催化剂催化下在溶剂中加热反应，得到式(ⅰ)所示的化合物；
[0017][0018]
其中，式(ⅱ)中r1、r2、r3、p、n、m与式(ⅰ)中r1、r2、r3、p、n、m对应一致。
[0019]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述金催化剂选自式(ⅲ)～(
ⅷ
)所示催化剂中的一种；
[0020][0021]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述金催化剂与式(ⅱ)所示的化合物的摩尔比为0.03～0.05:1。
[0022]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述溶剂选自二氯乙烷、四氢呋喃、甲苯中的一种。
[0023]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述式(ⅱ)所示的化合物在溶剂中的浓度为0.05mol/l。
[0024]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述加热反应，反应温度为80℃，反应时间为6～12小时。
[0025]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述在溶剂中加热反应，还包括向反应体系中添加分子筛。
[0026]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述分子筛加入量为每0.1mmol式(ⅱ)所示的化合物加入50mg。
[0027]
作为本发明联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法的一种优选方案，其中：所述分子筛为分子筛。
[0028]
本发明制得联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物同时含有羰基等多官能团，可经过进一步结构修饰和化学转化为各种化合物。
[0029]
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0030]
本发明方法的原料简单易得，反应可实现一步构建常规方法所不易构建的联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物。本发明方法具有原料易得、操作简单、催化剂负载量低、条件温和、底物范围广并且产率高等优点。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0032]
图1为本发明实施例1制备的目标产物1a的核磁共振氢谱图；
[0033]
图2为本发明实施例1制备的目标产物1a的核磁共振碳谱图；
[0034]
图3为本发明实施例1制备的目标产物1a的单晶衍射图；
[0035]
图4为本发明实施例1中原料2a为代表的反应机理示意图。
具体实施方式
[0036]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0037]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0038]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0039]
实施例中所使用的原料氮连接的双炔基苯甲醛类化合物，从参考文献(tetrahedron，2001，57(48),9697-9710；journaloforganicchemistry,2016,47(10)，4412-4420.)报道的方法制备相应的nts链接的双炔与邻碘苯甲醛类化合物经sonogashira偶联制备。
[0040]
实施例1
[0041]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2a(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～10/1,v/v)，得到目标产物1a(48.8mg，白固体，产率97％)。
[0042]
该反应方程式为：
[0043][0044]
对上述目标产物1a进行表征，核磁共振氢谱如图1所示，核磁共振碳谱如图2所示：
[0045]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.93(s,1h),7.88(d,j＝8.1hz,1h),7.68(d,j＝8.4hz,1h),7.57(t,j＝7.4hz,1h),7.52(t,j＝7.6hz,1h),7.35(d,j＝8.2hz,2h),7.23
–
7.14(m,5h),7.08
–
7.01(m,3h),6.93(d,j＝8.0hz,2h),6.68(d,j＝7.6hz,1h),4.88(d,j＝12.2hz,1h),4.72(d,j＝19.6hz,1h),4.43(d,j＝12.2hz,1h),3.56(d,j＝19.5hz,1h),2.27(s,3h)；
[0046]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.2,143.3,140.0,139.2,138.1,137.9,135.6,133.6,133.2,133.0,131.3,131.0,130.5,129.4,129.4,128.8,128.5,128.3,128.2,127.9,127.5,126.9,126.9,126.7,125.0,56.7,52.1,21.5.
[0047]
化合物1a的结构通过单晶衍射得到证实，如图3所示。
[0048]
以原料2a为代表，本发明的反应机理如图4所示：首先，2a中的碳碳三键与金催化剂络合生成配合物a，随后分子内6-endo-dig环化生成金络合的吡喃氧鎓中间体b，随后经过过渡态c发生分子内[4+2]环加成反应生成中间体d再经过重排得到最终产物1a，同时释放金催化剂。
[0049]
实施例2
[0050]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2b(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～10/1,v/v)，得到目标产物1b(40.2mg，白固体，产率94％)。
[0051]
该反应方程式为：
[0052][0053]
对上述目标产物1b进行表征：
[0054]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.92(d,j＝8.3hz,1h),7.86(d,j＝7.4hz,1h),7.76(d,j＝7.9hz,1h),7.58
–
7.50(m,2h),7.41(t,j＝7.4hz,1h),7.39
–
7.33(m,3h),7.28
–
7.20(m,3h),6.97(d,j＝8.0hz,2h),4.67
–
4.58(m,2h),4.35(d,j＝12.2hz,1h),3.53(d,j＝19.5hz,1h),2.30(s,3h)；
[0055]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ206.6,143.3,141.0,136.7,135.7,135.1,132.9,131.8,131.1,130.7,130.4,129.5,129.4,129.2,128.7,128.1,127.7,126.7,126.5,126.0,125.5,56.4,51.5,21.5.
[0056]
实施例3
[0057]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2c(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～10/1,v/v)，得到目标产物1c(46.0mg，白固体，产率92％)。
[0058]
该反应方程式为：
[0059][0060]
对上述目标产物1c进行表征：
[0061]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.07(s,1h),7.90
–
7.83(m,1h),7.66(d,j＝7.9hz,1h),
7.58
–
7.49(m,2h),7.39
–
7.33(m,2h),7.25
–
7.21(m,1h),7.17(d,j＝8.2hz,2h),7.12
–
7.07(m,1h),6.87(d,j＝8.0hz,2h),4.66(d,j＝19.6hz,1h),4.58(d,j＝12.0hz,1h),4.32(d,j＝12.1hz,1h),3.45(d,j＝19.6hz,1h),2.29(s,3h),-0.02(s,9h)；
[0062]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.8,143.1,141.0,139.2,137.7,136.3,135.6,135.4,133.1,132.1,131.2,130.5,129.2,129.0,128.9,128.7,128.3,128.0,126.6,126.4,124.6,56.5,51.6,21.4,0.1.
[0063]
实施例4
[0064]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2d(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝13/1～10/1,v/v)，得到目标产物1d(46.3mg，白固体，产率99％)。
[0065]
该反应方程式为：
[0066][0067]
对上述目标产物1d进行表征：
[0068]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.75(d,j＝8.2hz,1h),7.64(d,j＝8.4hz,1h),7.52
–
7.46(m,1h),7.46
–
7.34(m,4h),7.28(d,j＝7.3hz,1h),7.23(d,j＝8.2hz,2h),7.21(dd,j＝7.4,1.3hz,1h),6.88(d,j＝8.0hz,2h),4.64(d,j＝19.6hz,1h),4.58(d,j＝11.9hz,1h),4.34(d,j＝11.9hz,1h),3.46(d,j＝19.6hz,1h),2.28(s,3h),1.59
–
1.52(m,1h),0.86
–
0.79(m,1h),0.77
–
0.70(m,1h),0.70
–
0.64(m,1h),0.63
–
0.57(m,1h)；
[0069]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.1,143.1,139.1,137.9,136.7,135.9,135.5,133.3,132.5,131.1,130.7,129.3,128.9,128.6,127.6,127.4,126.6,126.5,126.4,125.1,124.7,56.3,51.4,21.4,13.8,9.4,7.7.
[0070]
实施例5
[0071]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2e(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝8/1～7/1,v/v)，得到目标产物1e(48.2mg，浅黄固体，产率92％)。
[0072]
该反应方程式为：
[0073][0074]
对上述目标产物1e进行表征：
[0075]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.79(d,j＝8.1hz,1h),7.73(s,1h),7.65(d,j＝8.4hz,1h),7.55
–
7.50(m,1h),7.49
–
7.44(m,1h),7.40
–
7.34(m,2h),7.30
–
7.26(m,1h),7.21(d,j＝8.2hz,2h),7.12
–
7.06(m,1h),6.86(d,j＝8.0hz,2h),4.66(d,j＝19.7hz,1h),4.52(d,j＝12.0hz,1h),4.32(d,j＝12.0hz,1h),3.61(s,3h),3.43(d,j＝19.6hz,1h),2.61
–
2.53(m,1h),2.52
–
2.43(m,1h),2.27(s,3h),2.19
–
2.12(m,2h),1.74
–
1.65(m,2h)；
[0076]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.2,173.4,143.1,138.6,137.4,135.4,135.4,134.6,133.2,132.0,131.2,131.0,130.0,129.2,129.1,128.8,127.7,127.6,127.0,126.6,126.5,124.8,56.3,51.5,51.3,33.2,32.3,25.3,21.4.
[0077]
实施例6
[0078]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2f(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝13/1～10/1,v/v)，得到目标产物1f(44.0mg，浅黄油，产率86％)。
[0079]
该反应方程式为：
[0080][0081]
对上述目标产物1f进行表征：
[0082]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.78(d,j＝8.2hz,1h),7.72(s,1h),7.62(d,j＝8.4hz,1h),7.51(t,j＝7.5hz,1h),7.44(t,j＝7.6hz,1h),7.41
–
7.35(m,2h),7.31
–
7.27(m,1h),7.21(d,j＝8.1hz,2h),7.14
–
7.09(m,1h),6.86(d,j＝8.0hz,2h),4.65(d,j＝19.7hz,1h),4.51(d,j＝11.8hz,1h),4.34(d,j＝11.9hz,1h),3.44(d,j＝19.7hz,1h),2.56
–
2.47(m,1h),2.46
–
2.38(m,1h),2.28(s,3h),1.45
–
1.24(m,3h),1.22
–
1.12(m,5h),0.83(t,j＝7.1hz,3h)；
[0083]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.3,143.1,139.0,137.2,137.2,137.0,135.5,134.8,133.3,132.1,131.3,130.9,129.7,129.3,129.1,128.7,127.6,127.6,126.8,126.6,126.5,124.8,56.4,51.4,33.2,31.4,30.4,28.9,22.4,21.5,14.0.
[0084]
实施例7
[0085]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2g(0.1mmol)、分子筛
(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝13/1～10/1,v/v)，得到目标产物1g(44.6mg，白固体，产率83％)。
[0086]
该反应方程式为：
[0087][0088]
对上述目标产物1g进行表征：
[0089]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.92(s,1h),7.80(d,j＝8.7hz,1h),7.53(s,1h),7.48(d,j＝8.7hz,1h),7.38(d,j＝8.0hz,2h),7.25
–
7.17(m,5h),7.09
–
7.01(m,3h),6.96(d,j＝7.9hz,2h),6.66(d,j＝7.6hz,1h),4.94(d,j＝12.1hz,1h),4.64(d,j＝19.8hz,1h),4.52(d,j＝12.2hz,1h),3.57(d,j＝19.8hz,1h),2.28(s,3h)；
[0090]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ206.4,143.4,139.6,138.9,138.5,137.0,135.9,134.9,133.4,132.9,131.3,131.2,131.0,130.5,129.6,129.4,129.3,129.0,128.9,128.6,128.0,127.8,127.2,126.6,124.1,56.6,52.2,21.5.
[0091]
实施例8
[0092]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2h(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～12/1,v/v)，得到目标产物1h(51.2mg，浅黄固体，产率99％)。
[0093]
该反应方程式为：
[0094][0095]
对上述目标产物1h进行表征：
[0096]1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.84(s,1h),7.65(s,1h),7.59(d,j＝8.6hz,1h),7.36(d,j＝8.1hz,3h),7.22
–
7.08(m,5h),7.08
–
6.99(m,3h),6.94(d,j＝8.1hz,2h),6.68(d,j＝7.5hz,1h),4.89(d,j＝12.1hz,1h),4.70(d,j＝19.5hz,1h),4.43(d,j＝12.1hz,1h),3.55(d,j＝19.5hz,1h),2.57(s,3h),2.28(s,3h)；
[0097]
13
cnmr(100mhz,cdcl3)δ207.3,143.2,140.2,139.3,138.0,137.7,136.7,135.6,133.4,133.1,132.6,131.3,130.4,129.8,129.4,129.3,128.7,128.2,127.8,127.1,126.8,126.8,126.6,124.8,56.6,52.1,21.7,21.4.
[0098]
实施例9
[0099]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2i(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～12/1,v/v)，得到目标产物1i(50.7mg，白固体，产率98％)。
[0100]
该反应方程式为：
[0101][0102]
对上述目标产物1i进行表征：
[0103]1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.90(s,1h),7.87(d,j＝8.0hz,1h),7.66(d,j＝8.2hz,1h),7.61
–
7.44(m,2h),7.33(d,j＝7.8hz,2h),7.24
–
7.14(m,3h),7.09
–
7.02(m,2h),6.98(s,1h),6.92(d,j＝7.8hz,2h),6.84(d,j＝7.8hz,1h),6.55(d,j＝7.8hz,1h),4.84(d,j＝12.1hz,1h),4.70(d,j＝19.5hz,1h),4.37(d,j＝12.1hz,1h),3.58(d,j＝19.5hz,1h),2.27(s,3h),2.25(s,3h)；
[0104]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.4,143.2,140.1,138.2,138.1,138.0,136.1,135.6,133.6,133.1,132.8,131.1,130.9,130.9,129.6,129.4,129.3,128.5,128.1,127.9,127.4,126.8,126.7,126.6,124.9,56.6,52.1,21.4,20.9.
[0105]
实施例10
[0106]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2j(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～12/1,v/v)，得到目标产物1j(35.0mg，白固体，产率65％)。
[0107]
该反应方程式为：
[0108][0109]
对上述目标产物1j进行表征：
[0110]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.93(s,1h),7.89(d,j＝8.1hz,1h),7.69(d,j＝8.4hz,1h),7.62
–
7.56(m,1h),7.56
–
7.51(m,1h),7.34(d,j＝8.2hz,2h),7.25
–
7.20(m,3h),7.17
–
7.10(m,2h),7.04(dd,j＝6.5,2.9hz,2h),6.94(d,j＝8.0hz,2h),6.68(d,j＝1.9hz,1h),
4.84(d,j＝12.4hz,1h),4.73(d,j＝19.5hz,1h),4.40(d,j＝12.5hz,1h),3.57(d,j＝19.5hz,1h),2.27(s,3h)；
[0111]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ206.8,143.5,140.9,139.6,137.8,137.8,135.4,134.6,133.3,132.9,132.1,131.7,131.1,129.8,129.5,129.2,128.4,128.4,128.2,128.1,127.7,127.3,127.2,126.6,125.0,56.7,51.5,21.4.
[0112]
实施例11
[0113]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2k(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～10/1,v/v)，得到目标产物1k(42.8mg，白固体，产率85％)。
[0114]
该反应方程式为：
[0115][0116]
对上述目标产物1k进行表征：
[0117]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.03(s,1h),7.99(d,j＝8.2hz,1h),7.62
–
7.56(m,1h),7.54
–
7.42(m,4h),7.33(d,j＝8.1hz,2h),7.31
–
7.26(m,3h),7.25
–
7.21(m,1h),7.16(d,j＝7.9hz,1h),7.01(t,j＝7.5hz,1h),6.94
–
6.82(m,3h),4.39(ddd,j＝13.9,6.3,2.8hz,1h),3.56
–
3.43(m,1h),3.19(td,j＝11.5,6.5hz,1h),2.59(dt,j＝11.1,3.2hz,1h),2.22(s,3h)；
[0118]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ211.1,143.4,141.5,140.5,139.9,139.2,139.0,136.7,133.2,132.8,130.8,130.4,130.1,129.7,129.4,129.3,128.5,128.0,127.8,127.3,127.0,126.9,123.6,50.5,43.8,21.3.
[0119]
实施例12
[0120]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2l(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～12/1,v/v)，得到目标产物1l(35.7mg，白固体，产率69％)。
[0121]
该反应方程式为：
[0122]
[0123]
对上述目标产物1l进行表征：
[0124]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.10(d,j＝8.4hz,1h),7.95(s,1h),7.92(d,j＝7.9hz,1h),7.66
–
7.53(m,2h),7.42(d,j＝8.1hz,2h),7.23
–
7.10(m,9h),7.08(d,j＝6.7hz,1h),6.96(d,j＝7.5hz,1h),4.13(d,j＝18.9hz,1h),3.92(dt,j＝13.4,3.3hz,1h),2.91
–
2.84(m,1h),2.82(d,j＝19.0hz,1h),2.63(t,j＝12.6hz,1h),2.54(dd,j＝13.5,3.8hz,1h),2.38(s,3h)；
[0125]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ205.4,143.7,140.3,138.5,138.4,138.1,137.8,134.8,134.8,133.2,132.4,130.5,129.7,129.4,129.3,129.0,128.3,127.8,127.5,127.3,127.0,126.9,126.7,126.6,126.5,60.2,53.6,35.1,21.4.
[0126]
实施例13
[0127]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2m(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～10/1,v/v)，得到目标产物1m(36.7mg，白固体，产率71％)。
[0128]
该反应方程式为：
[0129][0130]
对上述目标产物1m进行表征：
[0131]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.95(d,j＝8.0hz,1h),7.90(s,1h),7.61
–
7.55(m,3h),7.53(dd,j＝6.6,3.9hz,2h),7.36(d,j＝7.7hz,1h),7.23(t,j＝7.6hz,1h),7.20(d,j＝8.1hz,2h),7.19
–
7.17(m,3h),7.15(t,j＝7.5hz,1h),7.07(dd,j＝6.3,2.9hz,2h),7.02(d,j＝7.6hz,1h),4.49(d,j＝13.7hz,1h),3.90(d,j＝13.6hz,1h),3.45(dd,j＝14.3,6.9hz,1h),3.35(dd,j＝14.9,9.3hz,1h),3.20(ddd,j＝15.2,9.3,2.1hz,1h),2.66(dd,j＝15.2,7.6hz,1h),2.37(s,3h)；
[0132]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ209.3,143.5,140.1,140.0,139.2,138.4,136.0,133.4,133.2,132.7,132.2,130.3,129.8,129.7,129.4,128.6,128.5,127.7,127.7,127.5,127.4,127.0,126.9,126.9,124.0,50.8,46.4,44.7,21.5.
[0133]
实施例14
[0134]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2n(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应12小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝10/1～6/1,v/v)，得到目标产物1n(38.7mg，白固体，产率74％)。
[0135]
该反应方程式为：
[0136][0137]
对上述目标产物1n进行表征：
[0138]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.99(s,1h),7.96(d,j＝8.3hz,1h),7.57
–
7.49(m,2h),7.46
–
7.41(m,3h),7.39(t,j＝7.6hz,1h),7.11(d,j＝7.7hz,1h),6.91(d,j＝7.8hz,2h),6.81(d,j＝7.8hz,2h),3.47
–
3.30(m,2h),2.73(t,j＝11.3hz,1h),2.68
–
2.56(m,2h),2.27(s,3h),2.15(d,j＝12.0hz,1h),2.09(d,j＝12.9hz,1h),2.00
–
1.89(m,1h),1.85
–
1.69(m,5h),1.50
–
1.42(m,1h),1.35
–
1.25(m,3h)；
[0139]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ213.1,146.1,143.6,141.7,141.3,135.7,134.3,132.8,132.8,132.3,129.0,128.7,128.3,128.1,127.6,127.1,126.5,126.5,126.0,125.9,123.9,49.9,42.3,40.8,37.9,33.5,27.0,26.9,26.4,25.9,21.4.
[0140]
实施例15
[0141]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2o(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应12小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝10/1～8/1,v/v)，得到目标产物1o(12.8mg，白固体，产率24％)。
[0142]
该反应方程式为：
[0143][0144]
对上述目标产物1o进行表征：
[0145]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.97(s,1h),7.95(d,j＝4.2hz,1h),7.87
–
7.81(m,1h),7.60
–
7.54(m,2h),7.39(d,j＝8.2hz,2h),7.36(d,j＝7.3hz,1h),7.29
–
7.13(m,10h),6.88(d,j＝7.5hz,1h),3.33
–
3.26(m,1h),3.05
–
2.97(m,1h),2.78
–
2.62(m,4h),2.35(s,3h),2.32
–
2.24(m,1h),2.10
–
1.98(m,1h)；
[0146]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ207.4,143.2,140.5,139.1,138.5,138.4,138.1,135.7,134.5,133.3,133.0,130.6,129.9,129.5,129.4,129.0,128.9,128.5,127.6,127.3,126.7,126.6,126.4,124.9,51.2,44.7,44.5,34.2,21.4.
[0147]
实施例16
[0148]
取10ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2p(0.1mmol)、分子筛(50mg)、
t
buxphosau(mecn)sbf6(0.005mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(2ml)，80℃下反应
12小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～10/1,v/v)，得到目标产物1p(22.9mg，白固体，产率43％)。
[0149]
该反应方程式为：
[0150][0151]
对上述目标产物1p进行表征：
[0152]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.94
–
7.88(m,2h),7.75(d,j＝8.7hz,1h),7.60
–
7.52(m,4h),7.38
–
7.31(m,2h),7.28(t,j＝7.3hz,1h),7.23(d,j＝8.0hz,2h),7.20
–
7.15(m,4h),7.14
–
7.10(m,2h),4.09(d,j＝13.9hz,1h),3.58(d,j＝13.9hz,1h),2.80
–
2.64(m,2h),2.39(s,3h),2.38
–
2.30(m,1h),2.28
–
2.18(m,1h),1.67
–
1.58(m,1h),1.55
–
1.46(m,1h)；
[0153]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ209.4,143.3,140.4,140.0,138.9,138.4,136.0,134.6,133.6,133.1,132.9,130.4,130.1,129.7,129.7,129.1,128.5,128.2,127.8,127.8,127.5,127.1,127.0,126.9,124.8,52.8,48.2,40.8,24.3,21.5.
[0154]
实施例17
[0155]
为了验证本发明的潜在的工业放大应用，本发明也进行了克级规模放大实验，将原料氮连接的双炔基苯甲醛2a放大至2mmol(1.007g)时，在金催化剂负载量为3mol％时，反应仍然能够85％的收率得到预期产物，充分显示了本发明能够适用于工业化应用。
[0156]
取100ml圆底烧瓶，依次加入氮连接的双炔基苯甲醛2a(2mmol，1.007g)、分子筛(1.0g)、tbuxphosau(mecn)sbf6(0.06mmol)，氩气氛围下加入二氯乙烷(40ml)，80℃下反应12小时，反应结束后冷却至室温，过滤除去分子筛，滤液旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～10/1,v/v)，得到目标产物1a(0.856g，白固体，产率85％)。
[0157]
反应方程式为：
[0158][0159]
实施例18
[0160]
实施例1～17制得联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物可作为中间体可经过进一步结构修饰和化学转化为各种化合物。本实施例进行如下实验：
[0161]
以实施例17所制备的联芳基桥联8元含氮杂环化合物1a为例，可以经过二异丁基氢化铝(dlbal-h)还原得到产物3，反应方程式如下：
[0162][0163]
取5ml圆底烧瓶，在氩气氛围下将联芳基桥联8元含氮杂环化合物1a(0.1mmol)溶解于干燥的二氯甲烷(1ml)中，降温至-30℃，缓慢加入dibal-h(1m,0.25ml)。随后在-30℃环境下反应4h(薄层谱跟踪反应直至反应完全)，反应结束后在-30℃环境下加入2毫升甲醇淬灭，转移到室温搅拌至澄清，乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤、旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝12/1～10/1,v/v)，得到还原产物3(45.5mg，白固体，产率90％)。
[0164]
对上述目标产物3进行表征：
[0165]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.77
–
8.69(m,1h),7.93
–
7.86(m,1h),7.84(s,1h),7.80(d,j＝7.6hz,1h),7.71(d,j＝8.2hz,2h),7.57
–
7.49(m,2h),7.33
–
7.28(m,1h),7.26(t,j＝4.1hz,2h),7.20
–
7.13(m,3h),6.97(td,j＝7.6,0.8hz,1h),6.95
–
6.88(m,2h),6.79(d,j＝7.4hz,1h),5.13(d,j＝8.6hz,1h),4.90(d,j＝14.1hz,1h),4.34(d,j＝11.5hz,1h),3.49(dd,j＝11.5,9.1hz,1h),3.26(d,j＝14.1hz,1h),2.37(s,3h)；
[0166]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ143.4,141.4,139.1,137.7,137.6,136.6,135.8,134.8,134.0,130.9,130.3,130.2,129.8,129.5,128.9,128.8,128.4,127.7,127.1,127.1,126.4,126.4,126.3,126.1,72.1,53.9,48.8,21.4.
[0167]
实施例19
[0168]
实施例1～17制得联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物可作为中间体可经过进一步结构修饰和化学转化为各种化合物。本实施例进行如下实验：
[0169]
以实施例17所制备的联芳基桥联8元含氮杂环化合物1a为例，联芳基桥联8元含氮杂环化合物1a也可以经过镁屑、甲醇在超声条件下经过缩合反应得到产物4，反应方程式如下：
[0170][0171]
取10ml圆底烧瓶，在氩气环境下将联芳基桥联8元含氮杂环化合物1a(0.1mmol)溶解于甲醇(6ml)中，加入镁屑(2.0mmol)，在超声条件下反应3h(薄层谱跟踪反应直至反应完全)，反应结束后滴加稀盐酸(0.5m)淬灭，二氯甲烷萃取两次，合并有机相，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，有机相无水硫酸镁干燥，过滤、旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝20/1～16/1,v/v)，得到产物4(25.8mg，黄固体，产率50％)。
[0172]
对上述目标产物4进行表征：
[0173]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ7.90(s,1h),7.86(d,j＝8.2hz,1h),7.55(t,j＝7.5hz,
1h),7.49(d,j＝8.4hz,1h),7.42(t,j＝7.6hz,1h),7.26(t,j＝8.6hz,3h),7.22
–
7.15(m,4h),7.09
–
6.99(m,3h),6.79(d,j＝7.9hz,2h),6.65(d,j＝7.6hz,1h),6.48(s,1h),5.76(s,1h),4.85
–
4.71(m,2h),2.23(s,3h)；
[0174]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ195.1,143.3,142.0,139.9,139.5,137.8,137.7,135.5,133.63,133.05,131.95,130.92,130.71,130.66,129.41,129.18,129.11,129.01,128.34,128.05,127.9,127.6,127.2,127.0,126.9,126.7,125.3,53.5,21.5.
[0175]
实施例20
[0176]
实施例1～17制得联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物可作为中间体可经过进一步结构修饰和化学转化为各种化合物。本实施例进行如下实验：
[0177]
以实施例3所制备的联芳基桥联8元含氮杂环化合物1c为例，联芳基桥联8元含氮杂环化合物1c也可以在n-碘代琥珀酰亚胺(nis)作用下得到碘代产物5，反应方程式如下：
[0178][0179]
取25ml圆底烧瓶，加入联芳基桥联8元含氮杂环化合物1c(0.5mmol)、n-碘代琥珀酰亚胺(nis)(0.65mmol)、三溴化铟(0.1mmol)，氩气氛围下加入干燥的二氯乙烷(10ml)，加热60℃反应12小时(薄层谱跟踪反应直至反应完全)，反应结束后，过滤除去不溶物，旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～12/1,v/v)，得到产物5(273.9mg，白固体，产率99％)。
[0180]
对上述目标产物5进行表征：
[0181]1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.48(s,1h),7.78
–
7.73(m,1h),7.69(d,j＝7.8hz,1h),7.59
–
7.51(m,2h),7.45
–
7.39(m,2h),7.30(d,j＝8.2hz,2h),7.25(d,j＝2.3hz,1h),7.15
–
7.08(m,1h),6.97(d,j＝8.1hz,2h),4.63(d,j＝3.9hz,1h),4.61(d,j＝11.5hz,1h),4.25(d,j＝12.2hz,1h),3.46(d,j＝19.6hz,1h),2.32(s,3h)；
[0182]
13
cnmr(150mhz,cdcl3)δ205.8,143.3,142.0,140.3,137.6,137.2,135.6,134.4,132.9,130.7,130.5,129.4,129.4,129.2,128.5,128.1,127.3,127.0,126.5,125.1,95.4,56.1,51.4,21.5.
[0183]
实施例21
[0184]
实施例1～17制得联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物可作为中间体可经过进一步结构修饰和化学转化为各种化合物。本实施例进行如下实验：
[0185]
以实施例3所制备的联芳基桥联8元含氮杂环化合物1c为例，联芳基桥联8元含氮杂环化合物1c也可以在n-溴代琥珀酰亚胺(nbs)作用下得到溴代产物6，反应方程式如下：
[0186][0187]
取25ml圆底烧瓶，加入联芳基桥联8元含氮杂环化合物1c(0.5mmol)、n-溴代琥珀酰亚胺(nbs)(0.65mmol)、三溴化铟(0.1mmol)，氩气氛围下加入干燥的二氯乙烷(10ml)，加热60℃反应12小时(薄层谱跟踪反应直至反应完全)，反应结束后，过滤除去不溶物，旋蒸浓缩除去溶剂，粗品经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝16/1～12/1,v/v)，得到产物6(184.8mg，浅黄固体，产率83％)。
[0188]
对上述目标产物6进行表征：
[0189]1h nmr(600mhz,cdcl3)δ8.21(s,1h),7.79(d,j＝7.8hz,1h),7.69(d,j＝8.4hz,1h),7.60
–
7.51(m,2h),7.45
–
7.38(m,2h),7.33(d,j＝8.2hz,2h),7.25(d,j＝1.6hz,1h),7.18(dd,j＝7.3,1.6hz,1h),6.99(d,j＝8.0hz,2h),4.66(d,j＝12.1hz,1h),4.61(d,j＝19.7hz,1h),4.24(d,j＝12.1hz,1h),3.45(d,j＝19.6hz,1h),2.32(s,3h)；
[0190]
13
c nmr(150mhz,cdcl3)δ205.7,143.4,138.9,138.5,135.6,134.5,134.1,133.3,132.9,130.9,130.6,129.5,129.3,129.1,128.1,127.9,127.5,127.2,126.6,125.3,119.7,56.3,51.4,21.5.
[0191]
实施例22
[0192]
在实施例1的基础上，对反应条件如金催化剂、溶剂、反应温度、反应时间进行优化，具体优化结果如下表1所示：
[0193]
表1
[0194]
[0195][0196]
从表1中数据可以看出，相同反应条件下，采用
t
buxphosau(mecn)sbf6作为催化剂，产率最高，使用其他催化剂，如膦配体催化剂xphosau(mecn)sbf6、johnphosau(mecn)sbf6，不同阴离子催化剂
t
buxphosauntf2、xphosauntf2、pph3auntf2，以及卡宾催化剂iprau(phcn)sbf6时，产品产率均有不同程度的下降。在相同反应条件下，改变溶剂为二氯乙烷时产率最高，且当溶剂为甲苯时原料分解，产率仅为14％；而使用四氢呋喃为溶剂完全没有反应发生。采用
t
buxphosau(mecn)sbf6为催化剂，二氯乙烷为溶剂，反应温度为80℃反应6小时，产率最高达到97％；当温度为室温时反应无法发生。此外降低催化剂负载量至3％时，反应产率略有下降。
[0197]
本发明以简单易得的氮连接的双炔基苯甲醛类化合物为原料，金络合物为催化剂，提供了一种金催化[4+2]串联环化合成联芳基桥联8-10元含氮杂环类化合物的新方法。本发明方法具有原料易得、操作简单、条件温和、反应底物范围广并且产率高等优点。
[0198]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征：
1.一种联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物，其特征在于：其结构式如式(ⅰ)所示：其中，r1选自氢、卤素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一种；r2选自氢、卤素、甲基、甲氧基、三氟甲基中的一种；r3选自氢、卤素、三甲基硅基、三乙基硅基、三异丙基硅基、苯基、卤素取代苯基、三氟甲基取代苯基、c1-c3烷基取代苯基、萘基、c1-c6直链烷基、c3-c6环烷基中的一种；p选自对甲基苯磺酰基、对甲氧基苯磺酰基、对硝基苯磺酰基；n选自1、2或者3；m选自0、1或者2。2.如权利要求1所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：以式(ⅱ)所示的化合物为原料，在金催化剂催化下在溶剂中加热反应，得到式(ⅰ)所示的化合物；其中，式(ⅱ)中r1、r2、r3、p、n、m与式(ⅰ)中r1、r2、r3、p、n、m对应一致。3.如权利要求2所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述金催化剂选自式(ⅲ)～(
ⅷ
)所示催化剂中的一种；4.如权利要求2或3所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述金催化剂与式(ⅱ)所示的化合物的摩尔比为0.03～0.05:1。
5.如权利要求4所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述溶剂选自二氯乙烷、四氢呋喃、甲苯中的一种。6.如权利要求2、3、5中任一项所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述式(ⅱ)所示的化合物在溶剂中的浓度为0.05mol/l。7.如权利要求6所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述加热反应，反应温度为80℃，反应时间为6～12小时。8.如权利要求2、3、5、7中任一项所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述在溶剂中加热反应，还包括向反应体系中添加分子筛。9.如权利要求8所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述分子筛加入量为每0.1mmol式(ⅱ)所示的化合物加入50mg。10.如权利要求9所述的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物的合成方法，其特征在于：所述分子筛为分子筛。
技术总结
本发明公开了一种联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物及其合成方法，以简单易得的氮连接的双炔基苯甲醛类化合物为原料，在金催化剂存在下在溶剂中加热反应，经后处理后得到联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物。本发明合成的联芳基桥联八元或九元或十元含氮杂环类化合物含有羰基等多官能团，可经过进一步结构修饰和化学转化为各种化合物；本发明方法具有原料易得、操作简单、条件温和、反应底物范围广并且产率高等优点。反应底物范围广并且产率高等优点。反应底物范围广并且产率高等优点。
