碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法及应用

本发明实施例涉及化学合成，具体涉及碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法及应用。

背景技术：

1、嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑在有机合成、功能性材料、药物化学等多个领域具有重要应用价值，是许多天然和合成生物活性物质的关键组成部分。例如，化合物i对白细胞介素-6(il-6)和肿瘤坏死因子-α(tnf-α)具有良好的抑制活性，化合物ii(win 62577)具有良好的抗哮喘活性，化合物iii显示出良好的抗肿瘤活性，化合物iv([18f]-t808)可作为一种特异性正电子发射断层扫描(pet)示踪剂用于tau病理学成像。

2、

3、近四十年来，嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的合成方法主要有如下两种策略：(a)利用双官能合成等效物作反应物构建嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑，例如1987年，tseng与合作者们首次研究了2-氨基苯并咪唑与烯胺酮在乙酸中反应合成了c4取代嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑(反应路线见式a)，在当时突破了合成c4取代嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的技术难关，但起始原料烯胺酮非商业试剂，需要利用环取代的苯乙酮与n,n-二甲基甲酰胺二甲基缩醛或n,n-二甲基乙酰胺二甲基缩醛反应制备；(b)利用多组分反应(mcrs)构建嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑，例如2019年，zhang与合作者们报道了2-氨基苯并咪唑、醛和炔羧酸多组分合成c3或c4取代嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑(反应路线见式b)，然而该方法生成大量副产物二氧化碳(温室气体)，且难以得到c3和c4位点无取代的产物；2022年，ying与合作者们利用2-氨基苯并咪唑与n,n-二甲氨基乙醇、末端炔反应制备嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑(反应路线见式c)，该方案需要长达36h的反应时间，而且原料n,n-二甲氨基乙醇最终形成n-甲基-2-羟基乙胺副产物，原子经济性很低。尽管mcrs得到了广泛关注，但是由于低分子量的炔烃，如气态乙炔，在一锅反应中相容性差，所以在应用过程中仍受到许多限制。有必要利用廉价、丰富的乙炔源和易得的起始原料，探索简便的合成策略。

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技术实现思路

1、为此，本发明实施例提供碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法及应用。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、根据本发明实施例的第一方面，本发明提供碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，所述方法包括：以式(i)所示的2-氨基苯并咪唑、式(ii)所示的醛和碳化钙为原料，在催化剂、碱、活化剂和溶剂存在的条件下进行一锅反应制得式(iii)所示的嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑，其中，

4、式(i)为式(ii)为r2-cho；式(iii)为

5、r1为h或甲氧基；r2为含取代基或不含取代基的芳基或杂芳基。

6、进一步地，所述芳基包括：苯基、萘基，所述杂芳基包括：吡啶基、呋喃基；所述取代基包括：卤素、烷氧基、卤代烷氧基、环烷氧基。进一步优选地，所述取代基包括：氯、甲氧基、异丙氧基、二氟甲氧基、-ch2-ch2-o-、-o-ch2-ch2-o-、-o-ch2-o-。

7、在一些优选的实施例中，r1为h或甲氧基；r2为含取代基或不含取代基的苯基、萘基、吡啶基时，得到式(iii-1)所示的嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑。

8、在一些优选的实施例中，r1为h；r2为含取代基或不含取代基的苯基、呋喃基时，得到式(iii-2)所示的嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑。

9、进一步地，式(i)所示的2-氨基苯并咪唑、式(ii)所示的醛和碳化钙的摩尔比为1:1:3–4，优选1:1:4。

10、进一步地，所述催化剂为cuscn、cubr或cucl2，优选cuscn；

11、所述催化剂与式(i)所示的2-氨基苯并咪唑的摩尔比为0.05–0.2:1，优选0.1:1。

12、进一步地，所述碱为tbuok、cs2co3或tbuona，优选tbuok；

13、所述碱与式(i)所示的2-氨基苯并咪唑的摩尔比为0.5–1.2:1，优选1:1。

14、进一步地，所述活化剂为水，所述活化剂与式(i)所示的2-氨基苯并咪唑的摩尔比为4–6:1，优选4:1。

15、进一步地，所述溶剂为dmf或dmso，优选dmf；

16、所述溶剂的体积与式(i)所示的2-氨基苯并咪唑的摩尔量的比为3–10ml:1mmol，优选5ml:1mmol。

17、进一步地，所述一锅反应的时间为6–24h，优选12h；温度为80–140℃，优选120℃。

18、进一步地，所述一锅反应以带缓冲气球的密闭圆底烧瓶或厚壁耐压管作反应容器，优选厚壁耐压管。

19、根据本发明实施例的第二方面，本发明提供如上任一项所述方法制备的嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑在有机发光材料中的应用。

20、本发明实施例具有如下优点：

21、本发明提供一种碳化钙与商业可得的起始原料2-氨基苯并咪唑和醛经多组分一锅反应直接构建嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的新策略，该策略的突出优点是使用廉价且易操作的碳化钙为乙炔源，在反应过程中先形成乙炔基氢氧化钙，成功使乙炔源参与反应，避免使用相容性差、易燃易爆、难储运的气态乙炔。本发明方法步骤简洁、原子经济性高，扩大到克级规模反应产率良好，为高效合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑提供了一种很好的选择。

22、本发明提供的嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑具有荧光性质，有希望作为有机发光材料应用到更多领域。

技术特征：

1.碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述芳基包括：苯基、萘基，所述杂芳基包括：吡啶基、呋喃基；所述取代基包括：卤素、烷氧基、卤代烷氧基、环烷氧基。

3.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，式(i)所示的2-氨基苯并咪唑、式(ii)所示的醛和碳化钙的摩尔比为1:1:3–4，优选1:1:4。

4.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述催化剂为cuscn、cubr或cucl2，优选cuscn；

5.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述碱为tbuok、cs2co3或tbuona，优选tbuok；

6.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述活化剂为水，所述活化剂与式(i)所示的2-氨基苯并咪唑的摩尔比为4–6:1，优选4:1。

7.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述溶剂为dmf或dmso，优选dmf；

8.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述一锅反应的时间为6–24h，优选12h；温度为80–140℃，优选120℃。

9.根据权利要求1所述的碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑的方法，其特征在于，所述一锅反应以带缓冲气球的密闭圆底烧瓶或厚壁耐压管作反应容器，优选厚壁耐压管。

10.权利要求1–9中任一项所述方法制备的嘧啶并[1,2-a]苯并咪唑在有机发光材料中的应用。

技术总结本发明实施例公开了碳化钙为乙炔源一锅合成嘧啶并[1,2‑a]苯并咪唑的方法及应用。本发明使用廉价且易操作的碳化钙为乙炔源，商业可得的2‑氨基苯并咪唑和醛为起始原料，经多组分一锅反应直接构建嘧啶并[1,2‑a]苯并咪唑，该方法步骤简洁、原子经济性高，扩大到克级规模反应产率良好，为高效合成嘧啶并[1,2‑a]苯并咪唑提供了一种很好的选择。本发明提供的嘧啶并[1,2‑a]苯并咪唑具有荧光性质，有希望作为有机发光材料应用到更多领域。技术研发人员：魏梦雪,刘翠梅受保护的技术使用者：宁夏大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20