本發(fā)明設(shè)計(jì)有機(jī)合成及制備領(lǐng)域，具體涉及一種新型的n-cf3類酰亞胺氮雜環(huán)狀化合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、將氟原子引入到有機(jī)分子中，由于氟原子自身的特性，以及氟效應(yīng)的存在，使含氟化合物表現(xiàn)出許多獨(dú)特的性能。尤其是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，合成含氟化合物的研究是當(dāng)代有機(jī)化學(xué)的研究熱點(diǎn)之一，也是現(xiàn)代藥物合成的重要發(fā)展方向。其中三氟甲基基團(tuán)的引入，是氟化學(xué)領(lǐng)域最重要的組成部分。目前而言，采用三氟甲基試劑的方法向有機(jī)化合物中直接引入三氟甲基官能團(tuán)，由于不會涉及到?c-f?的斷裂和生成，是最為普遍的方法[1]。

2、n-cf3基團(tuán)是藥物設(shè)計(jì)中非常有價值的基團(tuán)，通過n-cf3合成子直接獲得含ncf3結(jié)構(gòu)的復(fù)雜藥物及生理活性分子的合成，是近年來備受關(guān)注的實(shí)用方法。然而，受限于合成方法及合成試劑的限制，現(xiàn)成的多功能ncf3合成子鮮有報(bào)道。近年來，一種新型的外配位型親電三氟甲基化試劑-phicf3cl，被發(fā)現(xiàn)并廣泛應(yīng)用于三氟甲基官能團(tuán)的引入[2]。2022年，王芒團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)phicf3cl與乙腈混合攪拌，可以現(xiàn)場檢測到n-cf3衍生物的的存在，她們據(jù)此設(shè)計(jì)了一種三氟甲基化[3+2]環(huán)化策略，順利實(shí)現(xiàn)了一系列n-cf3唑類化合物的合成[3]，如圖1所示。

3、含氮雜環(huán)化合物與人類的生活是密不可分的。他們通常具有獨(dú)特的生物活性，低毒性和高內(nèi)吸性，常被用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)單元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國食品藥品監(jiān)督管理局（fda）批準(zhǔn)的藥物分子中一半以上都含有至少一個氮雜環(huán)。同時含氮雜環(huán)化合物易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，可方便地引入各種功能基，在有機(jī)金屬催化材料和染料敏化太陽能電池等領(lǐng)域也有應(yīng)用[4]。在含氮雜環(huán)化合物中，引入三氟甲基官能團(tuán)，可以同時兼具氮雜環(huán)化合物和含氟化合物的優(yōu)良特性，開發(fā)出生理活性好、效率高、實(shí)用性強(qiáng)的氮雜環(huán)三氟甲基化合物，預(yù)期將成為是有機(jī)合成化學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。

4、參考文獻(xiàn)

5、[1]?(1)?furuya?t,?kamlet?a?s,?ritter?t.?catalysis?for?fluorinationand?trifluoromethylation[j].?nature,?2011,?473,?470-477;?(2)?liu?x,?xu?c,wang?m,?et?al.?trifluoromethyltrimethylsilane:?nucleophilictrifluoromethylation?and?beyond[j].?chemical?reviews,?2015,?115(2):?683-730;(3)?chu?l,?qing?f-l.?oxidative?trifluoromethylation?andtrifluoromethylthiolation?reactions?using?(trifluoromethyl)trimethylsilane?asa?nucleophilic?cf3?source[j].?accounts?of?chemical?research,?2014,?47(5):1513-1522;?(4)?nie?j,?guo?h?-c,?cahard?d,?et?al.?asymmetric?construction?ofstereogenic?carbon?centers?featuring?a?trifluoromethyl?group?from?prochiraltrifluoromethylated?substrates[j].?chemical?reviews,?2011,?111(2):?455-529.

6、[2]?(1)?xu?c,?liu?j,?ming?w,?et?al.?in?situ?generation?of?phi+cf3?andtransition?metal?free?oxidative?sp2?c-h?trifluoromethylation[j].?chemistry?aeuropean?journal,?2013,?19(28):?9104-9109;?(2)?xu?c,?song?x,?guo?j,?et?al.synthesis?of?chloro(phenyl)trifluoromethyliodane?and?catalyst-freeelectrophilic?trifluoromethylations[j].?organic?letters,?2018,?20(13):?3933-3937.

7、[3]?zhang?r.?z,?zhang?r.?x,?wang?s,?et?al.?an?n-trifluoromethylation/cyclization?strategy?for?accessing?diverse?n-trifluoromethyl?azoles?fromnitriles?and?1,3-dipoles[j].?angew.?chem.?int.?ed.?2022,?61,?e202110749.

8、[4]?(1)?li?r,?li?b,?zhang?h,?et?al.?a?ring?expansion?strategy?towardsdiverse?azaheterocycles[j].?nature?chemistry?2021,13,?1006–1016;?(2)?vitakue,?smith?d.?t,?njardarson?j.?t,?analysis?of?the?structural?diversity,substitution?patterns,?and?frequency?of?nitrogen?heterocycles?among?u.s.?fdaapproved?pharmaceuticals[j].?j.?med.?chem.?2014,?57(24):?10257–10274。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是，通過新型的三氟甲基化試劑phicf3cl與乙腈現(xiàn)場形成的n-cf3合成子作為親電試劑，與羥基取代的六元氮雜環(huán)狀化合物發(fā)生反應(yīng)，首次直接實(shí)現(xiàn)了n-cf3類酰亞胺氮雜環(huán)狀化合物的合成。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種新型的n-cf3類酰亞胺氮雜環(huán)狀化合物，在該氮雜環(huán)狀化合物結(jié)構(gòu)中含有n-cf3結(jié)構(gòu)的類酰亞胺官能團(tuán)；且該氮雜環(huán)狀化合物結(jié)構(gòu)如下：；

4、其中的r表示六元氮雜環(huán)狀化合物。

5、一種新型的n-cf3類酰亞胺氮雜環(huán)狀化合物的制備方法，具體實(shí)現(xiàn)如下：

6、將含羥基結(jié)構(gòu)的氮雜環(huán)狀化合物和phiclcf3溶于含乙腈的溶劑中，攪拌混合，控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，反應(yīng)結(jié)束后得到，除去溶劑并分離后，得到n-cf3類酰亞胺氮雜環(huán)狀化合物。

7、優(yōu)選地，羥基取代的六元氮雜環(huán)狀化合物，包括羥基吡啶，羥基喹啉，羥基異喹啉，羥基噠嗪，羥基嘧啶中的一種或多種。

8、優(yōu)選地，所用的反應(yīng)溶劑，是指乙腈或者含乙腈的混合溶劑，乙腈在其中的占比為0-100%，反應(yīng)物與溶劑量體積為1:10~100。

9、優(yōu)選地，反應(yīng)溫度控制在0-80?°c，反應(yīng)時間為0.5~5?h。

10、優(yōu)選地，該反應(yīng)是在一個反應(yīng)體系中完成，是一鍋法的反應(yīng)。

11、本發(fā)明有益效果如下：

12、本發(fā)明首次直接實(shí)現(xiàn)了n-cf3類酰亞胺氮雜環(huán)狀化合物的合成，為向含氮化合物中引入三氟甲基基團(tuán)，提供了一種新的思路和方法，將會極大地促進(jìn)該類化合物在生物醫(yī)藥以及材料領(lǐng)域的應(yīng)用。