可见光诱导烯烃环化合成二氟烷基化异喹啉二酮.pdf

第33卷第6期
应用化学
Vol 33 Iss. 6
2016年6月
CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
June 2016
可见光诱导烯烃环化合成二氟烷基化异喹啉二酮
李捷刘益林”邓佑林王文新王硕文“李增增。唐石°
(吉首大学化学化工学院湖南吉首416000
怀化学院,功能无机及高分子材料怀化市重点实验室湖南怀化418008
摘要发展了一种可见光诱导的活泼烯烃串联自由基环化合成含氟异喹啉二酮的反应。在可见光诱导下,
多种N-烷基-N-甲基丙烯酰基苯甲酰胺与二氟溴乙酸乙酯发生自由基串联环化反应,以66%~75%的产率合
成了一系列具有潜在生理活性的二氟烷基化异喹啉二酮。此研究为合成具有潜在药用价值的氟取代异喹啉
二酮提供了一条高效、条件温和的途径。
关键词可见光诱导;二氟烷基化;铱光催化剂;异喹啉二酮
中图分类号:0664
文献标识码:A
文章编号:1000518(2016)060677-08
DOI:10.1944/j.issn.1000-0518.2016.06.150316
二氟亚甲基基团(CF2)是一种重要的含氟结构单元,在医药、农药和材料等领域得到广泛应用?。
这种结构单元在立体位阻和电子效应上可作为氧氧原子及羰基的生物电子等排体。在这些含二氟亚甲
基的基团中,由于其容易被修饰,二氟乙酸乙酯基团(CF2CO2Et)得到合成研究者的青睐。另ー方面,异
喹啉-1,3-二酮广泛存在于天然产物和药物化合物中,是许多潜在生理活性的重要构建骨架
( Scheme1)?。因此,在异喹啉-1,3-二酮中引入含氟基团,特别是CF2CO2Et基团,具有重要的意义。最
近,以廉价易得的BrCF2CO2Et做为氟源,通过光催化烯烃的双官能团化于有机分子中引入CF2CO2E策
略得到化学家的关注。例如,2015年,hu课题组利用facr(ppy)3在可见光作用下用催化多取
代烯丙醇类化合物发生串联自由基插入/1,2-芳基迁移合成一系列CF2CO2Et取代的芳酮类化合物。基
于以上研究背景,我们设想通过可见光诱导N-烷基-N-甲基丙烯酰基苯甲酰胺与BrCF2CO2E发生串联
自由基插入/C-H环化构筑二氟烷基化异喹啉-1,3-二酮的方法。然而,据我们所知,光催化于异喹啉二
酮骨架中引入CF2CO2Et的迄今还未见报道。因此,基于我们合成含氟杂环化合物研究兴趣的拓展2
本文发展了一种可见光诱导的活泼烯烃与二氟溴乙酸乙酯经过串联自由基环化合成含氟异喹啉二酮或
吲哚酮的反应( Scheme1)。此方法底物适应范围较广,操作简单,反应条件温和,且产率高达75%。
Risible lg
X=CO
RI
Br-cf, co, Et
Me
CF CO Et
fac-ir(ppy), (1%o( molar fraction)
up to 75% yield
R
K,PO,(2 equiv)
10 examples
dioxane. 24 h
Me
CF CO
X=SO
,Et
RI=H. 4-me 4-cl etc
R2=I-pr. N-BU
RI=4-ME
R2=BI
Scheme I Synthesis of difluoroacetating isoquinolinediones or oxindoles
201508-31收稿,2015-12-23修回,201601-11接受
国家自然基金资助项目(21462017)
通讯联系人:唐石,副教授;Te/Fax:0743-8563911;E-mail:stang@jisu.edu.cn;研究方向:有机催化与合成
共同通讯联系人:刘益林,讲师;Tel/Fax:07452851014;E-mail:liuyilinhne@126.com;研究方向:有机催化与合成
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应用化学
第33卷
1实验部分
1仪器和试剂
所用的芳基酰氯、草酰氯、烷基胺和二氟溴乙酸乙酯试剂购自阿拉丁试剂公司或百灵威试剂公司
其它试剂除标明外均为分析纯。实验中所需的原料N-丙烯酰基-Ⅳ-烷基苯甲酰胺衍生物参照相关文
献4?报道方法合成得到。 AV ANCE400或500MHz型超导傅里叶数字化核磁共振仪(瑞士 Bruker公
司);GC-MS-QP2010型质谱仪(日本岛津公司)。
1.2目标产物3的合成
以产物3a合成为例,在封管中依次加入1.8mg(0.003mml,1.0mol%)fae-lr(ppy)3,127.2mg
(0.6mol)的K3PO4,73.5mg(0.3mmol)原料N-丁基-V-甲基丙烯酰基苯甲酰胺(1a),120mg
(0.6mmol)二氟溴乙酸乙酯,1.5mL二氧六环作溶剂,然后在N2气保护下,5WLED蓝光灯照射常温
下搅拌24h。经TC检测反应完全后,柱层析分离,石油醚-乙酸乙酯(体积比7:1)洗脱,得到最终目标
产物3a,为一种微黄色油状液体。
1.3产物的表征数据
产物3a:微黄色油状物。'HNMR(500MHz,CDC13),8:8.28(dd,J=7.9,1.1Hz,1H),.63(td,J
7.8,1.4Hz,1H),7.50~7.44(m,1H),7.42(d,J=7.9Hz,1H),4.05~3.88(m,4H),3.31(dd,J=
17.1,15.2,1.9Hz,1H),2.91(dt,J=18.9,14.8Hz,1H),1.67~1.58(m,5H),1.46~1.36(m,2H),
1.21(t,J=7.2Hz,3H),0.97(t,J=7.4Hz,3H);CNMR(126MHr,CDCl3),8:174.6,163.5,163.3(t,
J=20.2Hz,ーCF2-CO2ー),140.7,133.3,129.2,127.8,126.0,124.7,114.5(t,J=22.2Hz
ー-CF2-)
,63.0,44.6(t,J=20.2H,-CH2ーCF2ー),43.6,40.6,31.7,29.6,20.2,13.8,13.6;
FNMR(471MHz,CDCl3),8:-99.4(d,J=266.2Hz,1F),-104.3(d,JFs=266.1Hz,1F); HIRMS
m/z(ESI)计算值C1,H2xF2NO4[M+H]:368.168,实测值:368.1670。
产物3b:微黄色油状物。'HNMR(400MHz,CDCl3),8:8.22(d,J=7.8Hz,1H),7.57(t,J=
7.6Hz,1H),7.42(t,J=7.6Hz,1H),7.35(d,J=7.8Hz,1H),5.19(dt,J=13.9,6.9Hz,1H),4.04
3.83(m,2H),3.31~3.19(m,1H),2.84(dt,J=19.1,14.8Hz,1H),1.61(s,3H),1.50~1.44(m,6H)
1.17(t,J=7.1Hz,3H); C NMR(101MHz,CDC3),8:174.8,163.8,163.3(t,J=30.3Hz,
CF2-CO2-),140.6,13.2,129.1,127.8,125.8,125.3,114.5(t,J=252.5Hz,-CF2-),63.0,
45.7,447(t,J=30.3Hz,-CH2CF2-),43.8,31.6,29.7,19.4,13.6;:"FNMR(376MHz