一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法

本发明涉及荧光化合物制备，尤其涉及一种萘并[1’,2’4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法。

背景技术：

1、由于萘并[1’,2’:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物具有独特的电子性质、多样的生物活性和催化活性，因此在有机合成、材料和制药科学等领域具有重要意义。因此，在过去的几十年里，大量的研究致力于开发有效和实用的方法来合成这些化合物。获得这些化合物一般是利用炔烃与咪唑杂环通过[3+2]/[4+2]环化反应来实现。但是咪唑杂环与炔烃反应主要得到的是[3+2]环化产物，而只有缺电子的炔烃才能转化为[4+2]环化产物。烯烃虽然有时也被参与进环化反应或烷基化反应，但主要的问题是烯烃可能在含有自由基中间体的反应条件下转化为环化产物，这些反应需要经过电子/h转移过程才能完成芳构化或在外部合适的氧化剂的促进下进行环化。为了解决这些问题，已开发出来用过渡金属催化咪唑并吡啶杂环的环化反应。尽管取得了这些进展，大多数报道的反应仍然存在一些缺陷，如：一、只有活化的烯烃是合适的底物；二、对诺贝尔金属催化剂(rh、ru等)的需求；三、必需的化学计量氧化剂；四、反应条件恶劣。此外，由于活化烯烃具有特殊的整体结构，导致产物缺乏结构多样性。因此，通过咪唑杂环与烯烃的选择性氧化脱氢[4+2]环化反应获得萘并[1’,2’:4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物，开发一种温和、绿色的环化方案具有很高的吸引力和挑战性。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供一种萘并[1’,2’4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法。

2、本发明采用以下技术方案实现：一种环化化合物，所述环化化合物包括烯烃类化合物、咪唑杂环类化合物，环化化合物为萘并[1’,2’4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物，环化化合物的结构为：

3、

4、作为上述方案的进一步改进，所述咪唑杂环类化合物的结构为：

5、

6、其中，r1为吡啶环c7～c8的取代基；r2为苯环对位上带有供电子基团或吸电子取代基其中任意一种。

7、作为上述方案的进一步改进，所述苯乙烯类化合物的结构为：

8、

9、其中，r3为供电子基团、吸电子基团和卤素取代基其中任意一种。

10、一种萘并[1’,2’4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，包括以下步骤：

11、s1光催化反应：

12、将烯烃类化合物、咪唑杂环类化合物、溶剂、光氧化还原催化剂、钴肟催化剂分别加入反应管中，通入氮气，在光源照射下进行混合反应得到混合初液；

13、s2分离提纯：

14、将混合初液进行分离提纯获得烯烃与咪唑杂环环化产物。

15、作为上述方案的进一步改进，所述咪唑杂环类化合物与所述苯乙烯类化合物的物质的量比为1:2。

16、作为上述方案的进一步改进，所述钴肟催化剂为co(dmgh)2cl2。

17、作为上述方案的进一步改进，所述光氧化还原催化剂为acr+-mesclo4-。

18、作为上述方案的进一步改进，所述溶剂为1,2-二氯乙烷和六氟异丙醇混合溶剂体系，体积比为3.4-4.6:0.1ml。

19、作为上述方案的进一步改进，所述分离提纯采用柱层色谱和重结晶至少任意一种，混合反应的温度为室温。

20、作为上述方案的进一步改进，所述咪唑杂环类化合物与苯乙烯类化合物、钴肟催化剂和光氧化还原催化剂的量比为95-150：187-226：5.6-9.2：5.4-8.7。

21、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

22、1、本发明利用光氧化还原催化剂和钴肟催化剂的协同组合实现烯烃与咪唑吡啶的氧化脱氢[4+2]环化反应合成方法，通过咪唑吡啶类化合物、苯乙烯化合物在光化学条件下，加入光氧化还原催化剂和钴肟催化剂，实现[4+2]环化反应，便于萘并[1’,2’4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物快速合成操作。

23、2、本发明不使用贵金属催化剂或化学氧化剂，反应条件温和，便于萘并[1’,2’4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物批量生产加工，降低合成生产条件，节省成本提高效益。

技术特征：

1.一种环化化合物，其特征在于，所述环化化合物包括烯烃类化合物、咪唑杂环类化合物，环化化合物为萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物，环化化合物的结构为：

2.如权利要求1所述的一种环化化合物，其特征在于，所述咪唑杂环类化合物的结构为：

3.如权利要求1所述的一种环化化合物，其特征在于，所述苯乙烯类化合物的结构为：

4.一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，其特征在于，所述咪唑杂环类化合物与所述苯乙烯类化合物的物质的量比为1:2。

6.如权利要求4所述的一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，其特征在于，所述钴肟催化剂为co(dmgh)2cl2。

7.如权利要求4所述的一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，其特征在于，所述光氧化还原催化剂为acr+-mesclo4-。

8.如权利要求4所述的一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，其特征在于，所述溶剂为1,2-二氯乙烷和六氟异丙醇混合溶剂体系，体积比为3.4-4.6:0.1ml。

9.如权利要求4所述的一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，其特征在于，所述分离提纯采用柱层色谱和重结晶至少任意一种，混合反应的温度为室温。

10.如权利要求4所述的一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2-a]吡啶类荧光化合物的合成方法，其特征在于，所述咪唑杂环类化合物与苯乙烯类化合物、钴肟催化剂和光氧化还原催化剂的量比为95-150：187-226：5.6-9.2：5.4-8.7。

技术总结本发明涉及荧光化合物制备技术领域，公开了一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2‑a]吡啶类荧光化合物的合成方法，包括一种环化化合物，所述环化化合物包括烯烃类化合物、咪唑杂环类化合物，环化化合物为萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2‑a]吡啶类荧光化合物；还包括一种萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2‑a]吡啶类荧光化合物的合成方法。本发明利用光氧化还原催化剂和钴肟催化剂的协同组合实现烯烃与咪唑吡啶的氧化脱氢[4+2]环化反应合成方法，通过咪唑吡啶类化合物、苯乙烯化合物在光化学条件下，加入光氧化还原催化剂和钴肟催化剂，实现[4+2]环化反应，便于萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2‑a]吡啶类荧光化合物快速合成操作；不使用贵金属催化剂或化学氧化剂，反应条件温和，便于萘并[1',2'4,5]咪唑并[1,2‑a]吡啶类荧光化合物批量生产加工，降低合成生产条件，节省成本提高效益。技术研发人员：邵爱龙,陈计芳,李媛媛,李雅慧,丁钰雪,董敏受保护的技术使用者：阜阳师范大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18