本发明属于有机合成,具体而言,涉及一种7-硫氰喹喔啉酮类化合物及其合成、纯化方法。
背景技术:
1、苯并含氮杂环及其衍生物是一类重要的氮杂环化合物,具有抗肿瘤、抗菌、抗hiv、抗凝血以及降血糖活性等生物活性,在药物、农药以及材料化学等领域具有重要应用(journal ofmedicinal chemistry,2014,57,10257-10274;current organic chemistry,2021,25,3004-3016)。作为一类特殊的官能团化喹喔啉,7-硫氰化喹喔啉酮可以改善喹喔啉酮的亲脂性,而且硫氰根可以转化为各种含硫喹喔啉酮化合物是非常重要含喹喔啉酮骨架的先导化合物(j.med.chem.2008,51,2457;chemmedchem 2013,8,1913)。然而目前缺乏绿色、高效的一步合成方法。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的不足和实际需求,本发明人结合多年来的有机合成经验,并通过大量试验研究后,建立了一种简单实用的7-硫氰喹喔啉酮类化合物制备方法。该方法使用喹喔啉酮和硫氢化铵为原料,经电化学氧还原接力驱动的c-s自由基交叉偶联反应,一步合成了一系列7-硫氰喹喔啉酮类化合物。
2、基于发明人的上述研究成果,本发明的第一个目的在于提供一系列7-硫氰喹喔啉酮类化合物,结构通式如下:
3、
4、其中r1=烷基、炔丙基、芳基或苄基,r2=氢或甲基,r3=氢或甲基,r4=氢、甲基或卤素。
5、进一步优选地,如上所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其中的烷基为c1-c6烷基,更优选为c1-c4烷基;在本发明的实施例中,所述c1-c6烷基优选为甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基或环丙基甲基。
6、进一步优选地,如上所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其中的芳基为苯环上含有1-3个取代基的苯基;所述的取代基以c1-c6烷基或卤素为佳。
7、进一步优选地,如上所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其中的苄基为苯环上含有取代基的苄基,所述取代基的数量为1-3个;所述的取代基以c1-c6烷基或卤素为佳。
8、进一步优选地,如上所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其中的卤素可以选自氟、氯、溴或碘。
9、再进一步优选地,如上所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其选自如下的任一个:
10、
11、另外,本发明还提供上述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,该方法的具体反应式如下:
12、
13、该方法包括如下步骤:以喹喔啉酮和硫氰化铵为原料,使用铂作为阳极,泡沫镍片作为阴极,加入支持电解质和溶剂,在惰性气体保护和室温条件下,以20-35ma恒电流电解5-8h,得到7-硫氰喹喔啉酮类化合物粗品产物。
14、进一步优选地,如上所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其中的支持电解质为四丁基溴化铵。
15、进一步优选地,如上所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其中的溶剂为体积比7-9:1的乙腈-水混合液。
16、进一步优选地,如上所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其中的惰性气体为氩气。
17、进一步优选地,如上所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其还包括如下纯化步骤:取所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物粗品产物,加入饱和氯化钠溶液,然后再加入乙酸乙酯萃取,萃取物经硅胶柱层析纯化,洗脱液是体积比为3:1的石油醚:乙酸乙酯。
18、与现有技术相比,本发明提供的7-硫氰喹喔啉酮类化合物及其合成方法具有如下优点和进步性:
19、(1)本发明以电化学氧化还原接力促进了喹喔啉酮与硫氰酸铵的交叉偶联,使得制备7-硫氰喹喔啉酮类化合物的操作简便,成本低廉,反应效率高,环境污染少,取得到了较为理想的效果,是目前报道的7-硫氰喹喔啉酮类化合物合成的最直接高效的方法之一。
20、(2)本发明提供的7-硫氰喹喔啉酮类化合物是一系列结构多样性的、具有潜在应用价值的化合物,可以通过[3+2]环加成反应转化为含有硫四氮唑的喹喔啉衍生物。大量文献证实,含有硫四氮唑的喹喔啉衍生物具有重要的生物活性,可以制备成药物。
1.一种7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其结构通式如下:
2.根据权利要求1所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其特征在于,所述的烷基为c1-c6烷基;所述的c1-c6烷基优选为甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基或环丙基甲基。
3.根据权利要求1所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其特征在于,所述的芳基为苯环上含有1-3个取代基的苯基;所述的取代基优选为c1-c6烷基或卤素。
4.根据权利要求1所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其特征在于,所述的苄基为苯环上含有取代基的苄基,所述取代基的数量为1-3个;所述的取代基优选为c1-c6烷基或卤素。
5.根据权利要求1-4任一项所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其特征在于,所述的卤素为氟、氯、溴或碘。
6.根据权利要求5所述的7-硫氰喹喔啉酮类化合物,其特征在于,选自如下的任一个:
7.一种根据权利要求1-4任一项所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其特征在于,该方法的具体反应式如下:
8.根据权利要求6所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其特征在于,所述的支持电解质为四丁基溴化铵。
9.根据权利要求6所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其特征在于,所述的溶剂为体积比(7-9):1的乙腈-水混合液。
10.根据权利要求6所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其特征在于,所述的惰性气体为氩气。
11.根据权利要求6所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物的合成方法,其特征在于,该方法还包括:取所述7-硫氰喹喔啉酮类化合物粗品产物,加入饱和氯化钠溶液,然后再加入乙酸乙酯萃取,萃取物经硅胶柱层析纯化,洗脱液是体积比为3:1的石油醚:乙酸乙酯。