通过萘基1-芳基-1H-2,3-三唑-4-羧酸的闪蒸真空热解合成有趣的新型融合杂环化合物

《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》：Synthesis of Interesting New Fused Heterocycles via Flash Vacuum Pyrolysis of Naphthyl 1-Aryl-1 H-1,2,3-Triazole-4-Carboxylate

该研究合成了naphthyl-1,2,3-triazole-4-carboxylate esters（3-18），通过CuAAC点击反应制备，并探究其快速真空热解（FVP）产物。FVP在450-650℃下产生羟基喹啉酮、吲哚、呋喃酮及苯并呋喃酮等环化产物，产物类型与热解温度相关，经光谱及X射线单晶确认。

　　

Fayez Y. Al-Mukhaizeem|Osama M. Habib|Asaad S. Mohamed|Nouria A. Al-Awadi

科威特大学理学院化学系，邮政信箱5969，Safat 13060，科威特

摘要

通过点击化学反应合成了萘基1,2,3-三唑-4-羧酸酯3-18。对每种三唑化合物进行了闪蒸真空热解（FVP）研究。三唑-4-羧酸酯的热解主要产生了4-羟基喹啉-2(1H)-酮和吲哚衍生物。此外，还分离出了未预期的融合香豆素和苯并[b]呋喃酮衍生物。所有产物都经过了鉴定、分析并进行了全面表征。

引言

自Kolb、Finn和Sharpless在2001年首次奠定点击化学的基础以来，该领域取得了显著进展[1]。近年来，人们对点击化学的兴趣日益增加，尤其是在铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应（CuAAC）领域[2]。这类反应已被用于合成具有生物和药理活性的1,4-二取代-1,2,3-三唑类化合物，这些化合物是区域选择性的环加成试剂[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。

三唑类化合物（如喹诺酮、吲哚、呋喃酮和苯并香豆素）的闪蒸真空热解产物显示出重要的生物医学价值：例如，喹诺酮具有很高的抗菌活性[8]、[9]、[10]，并且可作为抗HIV药物[12]；而喹诺酮氢化物具有抗菌[13]和抗癌特性[14]。此外，吲哚核是多种用于癌症化疗的微管聚合抑制剂[15]以及大麻素模拟物的核心结构[16]。此外，苯并融合香豆素还具有抗增殖和细胞毒性[17]、[18]（图1）。

1,2,3-/1,2,4-三唑类化合物可以通过热解或光解消除氮分子。我们之前报道了融合1,2,3-三唑体系和苯并三唑衍生物的热解[19]、[20]、[21]以及光解[22]、[23]、[24]过程。McNab[25]、[26]以及Wentrup[27]、[28]、[29]、[30]、[31]研究了1-取代-1,2,3-三唑-4-羧酸酯的热解和1-取代-1,2,3-三唑-4-羧酰胺的FVP。其机制涉及一个碳烯中间体，在热解过程中发生[1]、[2]氢转移，随后烷氧基团迁移至喹诺酮结构；而在光解过程中，碳烯中间体直接环化生成吲哚[32]（图1）。

最近，我们报道了在500-650 oC温度下甲基/乙基/芳基-1,2,3-三唑-4-羧酸酯的FVP结果。主要产物为吲哚酯和喹诺酮。然而，在650 oC时，乙基三唑酯因释放乙烯和CO₂分子而生成吲哚。甲基和芳基三唑-4-羧酸酯的甲基和芳基团从C2位置的氧原子迁移至喹诺酮的氮原子上[33]、[34]。

在这项工作中，我们报道了萘基1,2,3-三唑-4-羧酸酯3-18的合成及其FVP过程。本研究使用的底物在450-650 oC的温度下进行了FVP处理。

合成方法

萘基-1-aryl-1,2,3-三唑-4-羧酸酯3-10和萘基-2-aryl-1,2,3-三唑-4-羧酸酯11-18的合成方法见图2。芳基叠氮化物的制备是通过在0-5 oC下将亚硝酸钠溶液逐滴加入芳香胺的盐酸溶液中实现的。混合物搅拌一小时生成重氮氯化物盐，随后加入叠氮化钠得到芳基叠氮化物。本研究所需的炔酸酯...

结论

在FVP条件下：

• •
  由三唑释放氮原子产生的碳烯中间体有四种环化类型。
• •
  热解温度对环化类型有影响：在较低温度（450-550 oC）下，萘呋喃酮和苯并香豆素是主要产物（途径C和D）；而在较高温度（600-650 oC）下，尤其是O-萘基喹诺酮是主要产物。
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  所有底物和FVP产物的结构均通过光谱数据确定。单晶X射线...

三唑的通用合成方法（1-16）

在20%盐酸（30 ml）中加入0.01 mol芳香胺，然后在0-5 oC下逐滴加入亚硝酸钠（1.2当量），搅拌一小时生成重氮氯化物盐。接着加入叠氮化钠溶液得到芳基叠氮化物。随后在0 oC下，将15 mmol DCC和2 mmol DMAP的混合物逐滴加入15 mmol丙炔酸与1-萘酚或2-萘酚（13 mmol）的干燥二氯甲烷（DCM）溶液中...

CRediT作者贡献声明

Al-mukhaizeem Fayez Y.：数据可视化、项目监督、资金获取。Osama M. Habib：初稿撰写、方法学设计。Asaad S. Mohamed：方法学设计、实验研究、数据整理。Nouria A. Al-Awadi：文本撰写与编辑、结果验证、项目监督、概念构思。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

研究人员衷心感谢科威特大学研究管理部门通过研究项目SC 07/24提供的财务支持。分析工作由科威特大学理学院的研究服务部门RSPU通过研究项目GS 01/01、GS 01/03、GS 01/05和GS 03/08提供，这些支持和项目令人非常感激。