全氟烷基吡咯衍生物及其合成方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種全氟烷基吡咯衍生物及其合成方法。
【背景技術】
[0002] 吡咯衍生物單體是一類重要的五元氮雜環化合物，作為精細化工產品的重要中間 體，在醫藥、食品、農藥、日用化學品、涂料、紡織、高分子材料等領域有著廣泛的用途。因此， 該類化合物的合成方法被人們廣泛地研究。
[0003] 然而，如何經濟有效地合成環依然是合成熱點。從目前很多已經發表的研究成果 來看，雖然有很多不同的結構新穎的吡咯被合成，但還沒有將全氟烷基引入其中的化合物 出現。
[0004] 目前報道的制備吡咯衍生物合成方法列舉如下： (1) 合成啦略中最經典的方法是Paal-Knorr反應：
(2) 1-異氰基-1-對甲苯磺酰基-1-烯烴和硝基烷烴反應生成3-硝基吡咯：
(3) 炔酸酯和胺一鍋法反應生成吡咯：
總結目前為止的合成方法，我們不難看出，在以往的合成方法中，往往需要強堿或金屬 作為催化劑;或者分兩步走，但是分步反應往往使得反應步驟變得繁瑣，操作復雜化，無論 加入催化劑還是分步法都具有它們的不足之處。再者，在目前所合成的吡咯衍生物中幾乎 沒有含全氟烷基產物的出現，因此，我們在此提出一種具有原子經濟性、環境友好、操作簡 便、原料易得的合成方法，合成一系列含全氟烷基吡咯衍生物。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的之一在于提供一種全氟烷基吡咯衍生物。
[0006] 本發明的目的之二在于提供該類化合物的合成方法。
[0007] 為達到上述目的，本發明反應方程式為：
根據上述反應機理，本發明采用如下技術方案： 一種全氟烷基吡咯衍生物，其特征在于該化合物的結構為：
R1 為-H、-CH3、_OCH3、_N〇2S _Cl; r2 為-h、-ch3、-och3、-fS-ci; Rf 為-CF3、C2F5 或 n-C3F7 〇
[0008] -種制備上述的全氟烷基吡咯衍生物的方法，其特征在于該方法具有如下步驟： 將w-溴代苯乙酮、伯胺和碳酸氫鈉按1:(1.2~1.5):1的摩爾比溶于二甲基亞砜中，攪拌反 應至w-溴代苯乙酮反應完全，得中間產物;再加入全氟烷基炔酸酯，80~120°C條件下攪拌 反應至所述的中間產物反應完全，用乙酸乙酯萃取有機層，經分離純化得到白色固體即為 全氟烷基吡咯衍生物;所述的w-溴代苯乙酮的結構式為：
；所述的伯胺的 結構為:
所述的全氟烷基炔酸酯的結構為：％ -其用量為w-溴 代苯乙酮質量的1.5~2.0倍。
[0009] 本方法首次，將全氟烷基引入吡咯衍生物中，用了新型的方法合成了一系列結構 新穎、區域選擇性高的化合物。本方法采用三組分分步一鍋法合成，相對原有報道的方法更 加原子經濟性，具有環境友好、操作簡便、條件溫和的優勢。除此之外，得到的產物產率良 好。許多含有吡咯環的化合物具有很強的生物活性或有特殊的用途，如抗菌素藤黃綠膿菌 素(Pyoluteorin)，從雄性斑蝴蝶中得到的吡咯嗪酮，綠色植物光合作用的催化劑葉綠素， 從動物肝臟中提取得到的一種深紅色結晶維生素 B12等。因此本發明的含氟吡咯化合物可 能具有藥物活性和生物活性。
【具體實施方式】
[0010] 所有原料及溶劑均為市售化學品，除了全氟烷基炔酸甲酯是按照Hamper課題組在 1992年已報到的文獻來制備的[1]。
[0011] 實施例一：在圓底燒瓶中加入w-溴代苯乙酮（99.5 mg，0.5 mmol)，苯胺（55.8 mg, 0.6 mmol)，碳酸氫鈉(84 mg, 1 mmol)，二甲亞砜(5 mL)為溶劑，室溫下反應3小時，后 加入三氟甲基炔酸甲酯（152 mg，1 mmol)，升溫至100°C反應8小時后，冷卻至室溫后用飽 和食鹽水和乙酸乙酯萃取三遍，有機層合并旋干，柱層析分離得純凈產物。白色透明液體。 產率88%。
[0012] 結構式：
中文命名：1，4_二苯基-2-(三氟甲基)-1Η-吡咯-3-羧酸甲酯 英文命名：methyl 1,4-diphenyl-2-(trif luoromethyl )-lH-pyrrole-3-carboxylate 分子量:345.10 外觀：白色透明液體 核磁共振氫譜（500MHz，CDC13,內標：TMS)j: 3.85 (s, 3H), 6.95 (s, 1H), 7.32-7.35 (m, 1H), 7.39-7.42 (m, 2H), 7.44-7.45 (m, 4H), 7.49-7.45 (m, 3H) ppm； 核磁共振碳譜（125MHz, CDC13,內標：TMS)j: 52.4，118.5，120.4 (q, Uc-F = 267.7 Hz, CF3), 121.4 (q, 2Jc-f = 37.5 Hz, CF3), 124.8, 125.3, 126.4, 127.3, 127.9, 128.5, 129.2, 129.3, 132.9, 138.6, 165.3 ppm; 核磁共振氟譜(470MHz, CDC13,內標：C6F6):-54.1 (s, CF3) ppm〇 [0013] 實例二：在圓底燒瓶中加入對甲基W-溴代苯乙酮（105.5 mg, 0.5 mmol)，苯胺 (55.8 mg, 0.6謹〇1)，碳酸氫鈉(84 mg, 1謹〇1)，二甲亞砜(5 mL)為溶劑，室溫下反應3 小時，后加入三氟甲基炔酸甲酯（152 mg，1 _〇1)，升溫至100°C反應8小時后，冷卻至室溫 后用飽和食鹽水和乙酸乙酯萃取三遍，有機層合并旋干，柱層析分離得純凈產物。白色固 體。產率88%。
[0014] 結構式：
中文命名：1_苯基-4-(對甲苯基)-2-(三氟甲基)-1Η-吡咯-3-羧酸甲酯 英文命名：methyl 1-pheny 1-4-(p-tolyl )-2-( tr if luoromethyl )-lH-pyrrole-3-carboxylate 分子量:359.11 外觀：白色固體 熔點：88.7-90.0 °C 核磁共振氫譜（500MHz, CDCh,內標：TMS)j: 2.39 (s, 3H), 3.84 (s, 3H), 6.91 (s, 3H), 7.21 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.31 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.42-7.44 (m, 2H), 7.49-7.51 (m, 3H) ppm; 核磁共振碳譜（125MHz, CDC13,內標：TMS):S: 21.2, 52.4, 118.5, 120.4 (q, ^c-f = 267.7 Hz, CF3), 120.2 (q, 2Jc-f = 37.5 Hz, CF3), 124.6, 125.3, 126.4, 127.9, 129.1, 129.2, 129.3, 130.0, 136.9, 138.7, 165.4 ppm; 核磁共振氟譜(470MHz, CDC13,內標：C6F6):-53.9 (s, CF3) ppm〇 [0015] 實例三：在圓底燒瓶中加入對甲氧基w-溴代苯乙酮（114 mg, 0.5 mmol)，苯胺 (55.8 mg, 0.6謹〇1)，碳酸氫鈉(84 mg, 1謹〇1)，二甲亞砜(5 mL)為溶劑，室溫下反應3 小時，后加入三氟甲基炔酸甲酯（152 mg，1 _〇1)，升溫至100°C反應8小時后，冷卻至室溫 后用飽和食鹽水和乙酸乙酯萃取三遍，有機層合并旋干，柱層析分離得純凈產物。白色固 體。產率91%。
[0016] 結構式：
中文命名：1_苯基-4-(對甲氧苯基)-2-(三氟甲基)-1Η-吡咯-3-羧酸甲酯 英文名稱： methyl 1-phenyl-4-(4-methoxyphenyl)-2-(trifluoromethyl)-lH-pyrrole-3-carboxylate 分子量:375.11 外觀：白色固體 熔點：79.9-80.8 °C 核磁共振氫譜(500MHz, CDC13,內標：TMS):3.82 (s, 3H), 3.82(s, 3H), 6.86 (s， 1H), 6.89-6.92 (m, 2H), 7.32-7.34 (m, 2H), 7.39-7.41 (m, 2H), 7.47-7.48 (m, 3H) ppm; 核磁共振碳譜（125MHz, CDC13,內標：TMS)j: 52.3，55.2，113.9，118.3，120.4 (q, ^c-f = 267.7 Hz, CF3), 121.2 (q, 2Jc-f = 37.4 Hz, CF3) , 124.4, 125.0, 125.4, 126.3, 129.1, 129.2, 129.3, 138.7, 158.9, 165.4 ppm; 核磁共振氟譜(470MHz, CDC13,內標：C6F6):-54.0 (s, CF3) ppm〇 [0017] 實例四：在圓底燒瓶中加入對氯w-溴代苯乙酮（116 mg, 0.5 mmol)，苯胺（55.8 mg, 0.6 mmol)，碳酸氫鈉(84 mg, 1 mmol)，二甲亞砜(5 mL)為溶劑，室溫下反應3小時，后 加入三氟甲基炔酸甲酯（152 mg，1 mmol)，升溫至100°C反應8小時后，冷卻至室溫后用飽 和食鹽水和乙酸乙酯萃取三遍，有機層合并旋干，柱層析分離得純凈產物。白色透明液體。 產率81%。
[0018] 結構式：
中文命名：1_苯基-4-(對氯苯基)-2-(三氟甲基)-1Η-吡咯-3-羧酸甲酯 英文名稱： methyl l-phenyl-4-(4-chlorophenyl)-2-(trifluoromethy1)-lH-pyrrole-3-carboxylate 分子量:379.06 外觀：白色透明液體 核磁共振氫譜（500MHz, CDC13,內標：TMS):3.85 (s, 3H), 6.93 (s, 1H), 7.37 (s, 4H), 7.42-7.44 (m, 2H), 7.50-7.51 (m, 3H) ppm; 核磁共振碳譜（125MHz, CDC13,內標：TMS)j: 52.3，118.3，120.3 (q, ijc-F = 267.8 Hz, CF3), 121.7 (q, 2Jc-f = 37.6 Hz, CF3), 124.3, 124.8, 126.3, 128.7, 129.2, 129.3, 129.4, 131.5, 133.2, 138.5, 165.0 ppm; 核磁共振氟譜(470MHz, CDC13,內標：C6F6):-54.1 (s, CF3) ppm〇 [0019] 實例五：在圓底燒瓶中加入對硝基w-溴代苯乙酮（121.5 mg, 0.5 mmol)，苯胺 (55.8 mg, 0.6謹〇1)，碳酸氫鈉(84 mg, 1謹〇1)，二甲亞砜(5 mL)為溶劑，室溫下反應3 小時，后加入三氟甲基炔酸甲酯（152 mg，1 _〇1)，升溫至100°C反應8小時后，冷卻至室溫 后用飽和食鹽水和乙酸乙酯萃取三遍，有機層合并旋干，柱層析分離得純凈產物。白色固 體。產率76%。
[0020] 結構式：
中文命名：1_苯基-4-(對氯苯基)-2-(三氟甲基)-1Η-吡