可见光诱导烯烃串联加成环化合成多氟烷基化异喹啉二酮.pdf

第33卷第6期
应用化学
2016年6月
CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
June 2016
可见光诱导烯烃串联加成环化合成多氟烷基化异喹咻二酮
邓佑林唐石张倩王琼彭梦璐于丽敏
(吉首大学化学化工学院湖南吉首416000
摘要发展了一种可见光诱导的活泼烯烃与全氟碘代烷串联加成环化合成多氟异喹啉二酮的反应。在可
见光诱导下,多种Ⅳ-丙烯酰基-N-丁基苯甲酰胺衍生物与全氟碘代烷发生自由基串联加成环化反应,以
54%~80%的产率合成了一系列的多氟取代异喹啉二酮行生物。为具有潜在药用价值的多氟取代异喹啉二
酮合成提供了一条高效、条件温和、绿色的新途径。
关键词可见光诱导;C-H环化;全氟烷基碘;多氟取代异喹啉二酮
中图分类号:0664
文献标识码:A
文章编号:1000-0518(2016)06-0685-08
DO1:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.06.150317
含氟化合物已在医药、农药和材料等领域得到广泛应用。据统计,目前约20%的医药和30%农
药中至少含有一个氟原子。最近,在有机分子中,特别是在一些杂环骨架中引入含氟基团(特别是CF3
基团)的方法研究吸引了众多化学家的兴趣21。异喹啉-1,3-二酮及其行生物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化合物重要构建骨架( Scheme1)5。基于含氟有机分子潜在的
药用价值,最近在异喹啉-1,3-二酮骨架中引人氟取代基团吸引了众多化学家的关注。
O
aldose reductase inhibitors
inhibitor of aminopeptidase
inhibitors of Lck kinase
Scheme 1 Selected examples of biologically active isoquinoline-i, 3-dione derivatives
目前,一些研究组通过烯烃的双官能团化已经实现了三氟甲基化异喹啉-1,3-二嗣骨架的构筑9?。
例如,在2013年,L如课题组使用PhI(OAc)2/KF/ TMSCF3反应体系实现了烯烃的碳基三氟甲基化,合
成了一系列三氟甲基化异喹啉-1,3-二酮術生物。最近,Xia课题组川也报道了一条简单、便捷的可见光
诱导的三氟甲基吲哚酮或者异喹啉-1,3-二酮的合成路线。但是,以上所述合成方法均只限于异喹啉
1,3-二酮骨架中引人三氟甲基基团。值得一提的是,在Xa报道的光催化例子中,在异喹啉-1,3-二酮合
成方面只研究了5例对位取代的异丁烯苯甲酰胺底物的反应情况。因此,增加引入异喹啉-1,3-二酮骨
架的含氟基团(例如,二氟乙酸乙酯基团、全氟基团)的多样化,以及拓宽此类光催化合成含氟异喹啉?
1,3-二酮反应的底物范围,目前仍然具有重要的意义。构筑三氟甲基化异喹啉-1,3-二酮所使用的亲电
或自由基三氟甲基化试剂(例如, Nevado报道?中使用的Togi's试剂,Xia报道)中使用的
CF3SO2CI)均价格不非,而全氟烷基碘大部分能够从商业渠道获得,且比其它常见的全氟烷基化试剂
(如 Togni's试剂,R、SO2CI)便宜得多。光催化通常反应条件温和,催化效果优越,使用光敏办法由全氟
烷基碘试剂产生全氟烷基自由基是行之有效的方法1?。所以,我们构思通过可见光诱导丙烯酰基
N-甲基苯甲酰胺与多氟烷基碘发生串联自由基加成/C-H环化构筑全氟烷基化异喹啉1,3-二酮是可行
2015-08-31收稿,2015-11-25修回,2015-12-14接受
国家自然基金资助项目(21462017),湖南省高校科技创新团队支持计划“环境能源材料与武陵山区矿产资源精深加工”资助,吉首
大学校级科研项目资助(15JDYO01)
通讯联系人:唐石,副教授;Tel:07438563911;Fax:0743-8563911;E-mail:stang@jsu.edu.cn;研究方向:有机催化与合成
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应用化学
第33卷
的。然而,在异喹啉二酮骨架中引入多氟烷基基团的迄今还未见报道。基于我们在合成含氟杂环化合
物研究兴趣的拓展,本文发展了一种可见光诱导的活浚烯烃与全氟碘代烷自由基环化合成多氟异喹
啉二酮的反应。此反应底物适应范围广,操作简单,反应条件温和,且产率最高可达80%( Scheme2)。
RI
K, PO, (2 equiv)
24h
R=Me, Ome, CL, F, etc
up to 80% yield
R2=i-Pr、n-Bt
12 examples
I, C, F-I, C H-L, CH-1
Scheme 2 Synthesis of perfluorinated isoquinoline-2, 4-dione
1实验部分
1.1仪器和试剂
所用的芳基酰氯、草酰氯烷基胺和全氟碘代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-N丁基苯甲酰胺(1a-1m)参照相关文献
10-11]方法合成得到。 AVANCE400MHz型超导傅里叶数字化核磁共振仪(瑞士 Bruker公司);CC
MS-QP2010型质谱仪(日本岛津公司);RE-52A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);XT5A型显微
熔点仪(北京市科仪电光学仪器厂)。
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(0.003mmol,1%摩尔分数)三(2-苯基吡啶)合铱
aclr(py)3),121.2mg(0.6mmol)的K,PO2,73.5mg(0.3mmol)的-丙烯酰基-N-丁基苯甲酰胺
1a),207.6mg(0.6mmol)全氟碘代丁烷,2 ML DME(N,N-二甲基甲酰胺),然后在N2气保护下,5W
LED蓝光灯照射常温下搅拌24h。经TIC检测反应完全后,经柱层析分离,石油醚-乙酸乙酯(体积比
10:1)洗脱,得到最终目标产物3a,为一种淡黄色油状液体。
1.3产物的表征数据
产物3a:微黄油状物。'HNMR(400MHz,CDCl2),8:8.31(d,J=7.9H,
1H),7.67(t,J=7.8Hz,1H),7.54-7.44(m,2H),4.11~3.96(m,2H),3.46
(dd,J=336,15.4Hz,1H),2.87~2.69(m,1H),1.69(s,3H),1.65~1.57(m,
n-c
H,2H),1.45~1.35(m,2H),096(t,=7.3H,3H);CNMR(1 O1 MHZ,CDC3),
3a
8:174.3,163.5,140.7,133.6,129.4,128.0,125.7,124.2,120.9-103.1(m),
43.3,40.6,40.4(t,J=20.2Hz),32.1,29.6,20.2,13.7;"FNMR(376MH,CDC3),8:-81.1(t,J=
9.9Hz,3F),-108.0(d,Fr=273.4Hz,1F),-1.8(d,Jp=274.2Hz,IF),-124.9(br,2FE),-125.1
-126.8(m,2F); HRMS m/z(ESI)计算值CH1F,NO2[M+H]:464.1267,实测值:464.1266
产物3b:微黄油状物。HNMR(400MHz,CDCl3),8:8.29(d,J=7.9,

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