一種高效合成喹啉衍生物的方法
2023-05-15 16:30:11
一種高效合成喹啉衍生物的方法
【專利摘要】本發明提出了一種高效合成喹啉衍生物的方法，是利用三氟甲磺酸銀催化取代基的苯胺和烯酮和烯醛衍生物合成喹啉衍生物。本發明操作簡單，不僅能夠適用於大量的官能團，而且產率高，產物單一，便於分離和提純、安全廉價、汙染小。
【專利說明】一種高效合成喹啉衍生物的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及喹啉衍生物，具體涉及一種高效合成喹啉衍生物的方法，是一種利用 三氟甲磺酸銀催化取代基的苯胺和烯酮或者烯醛衍生物合成喹啉衍生物的方法。
【背景技術】
[0002] 喹啉類化合物作為一種重要的N-雜環精細化工原料，在醫藥、農藥、香料、食品、 染料、合成飼料添加劑、植物生長素等方面有著廣泛的應用。喹啉類化合物廣泛存在於自 然界中，但是從自然界中分離提純不僅操作步驟繁多、分離裝置繁雜，能耗大，工藝成本較 高，環境汙染嚴重，如：喹啉可從煤焦油的洗油或萘油中提取。萘油餾分和洗油餾分用稀硫 酸洗滌，得到硫酸喹啉鹽基溶液，用蒸氣蒸去除中性油等雜質，再用鹼或氨分解。分離出來 的粗喹啉及其同系物經脫水後，用高產蒸餾塔精餾，切取沸程為237. 5-239. 5°C的餾分段， 可以得到含喹啉83%、異喹啉15%的粗喹啉。喹啉類化合物的合成方法一直是人們研究的 熱點，目前工業上合成喹啉最有代表性的方法有Skraup合成法，以芳胺，濃硫酸，甘油與 溫和氧化劑一起加熱，製得喹啉衍生物。在反應過程中，甘油在高溫下受濃硫酸作用脫 水為丙烯醛，再與苯胺縮合為二氫喹啉，最後經氧化得到喹啉，常用硝基苯或砷酸作為 催化劑法。但是該反應要在濃硫酸中高溫進行。Combes合成法，芳香胺與β-二酮在酸性 環境中縮合為喹啉環，該法以芳胺與1，3-二羰基化合物縮合得到β-氨基-烯酮，後者 在濃硫酸的作用下進行環合，得到喹啉衍生物。但是，當芳胺環上有吸電子基團存在時， 會使苯環上電子云密度降低，從而不利於親電取代反應的進行。當1，3-二碳基化合物 (札-0)-01 20)-1?2)中的&與R2不同時，則第一步的縮合反應有兩種可能，會生成兩種 β-氨基-烯酮，環合產物即為含有兩種同分異構體的混合物。Conrad-limpach-knorr合 成法，本法與Combes法相類似，只是將其中的，-二酮換為酮酸酯，以芳胺與，-酮 酸酯縮合，再經環合得到喹啉衍生物。々-酮酸酯中含有兩種類型的羰基，其中較為活潑 的羰基與芳胺縮合，然後在惰性溶劑中加熱環合，即得到喹啉衍生物。但是，當使用乙醯 乙酸乙酯時，有兩個不同的反應方向。一是羰基和氨基先縮合，這反應在室溫下即可進 行，但反應是可逆的另一方向是酯先氨解為醯胺，這反應要在較高溫度下進行，但反應 不可逆。
[0003] 上世紀八十年代末報導了過渡金屬催化的端炔化合物與鄰位帶有滷素的苯胺先 發生偶聯反應生成鄰氨基炔，再環化製備喹啉的方法，是合成喹啉類衍生物的重要方法， 已成功的運用到天然產物和仿生藥物的合成上。
[0004] 目前的合成方法存在很多缺點：主要是反應條件苛刻，反應溫度高，有的需要高溫 高壓，分離困難，反應的底物限制性較強，因此一種方法合成取代基的喹啉衍生物很有限。 另外，利用金屬催化過程中，催化劑的活性有限，這些缺點造成製備過程的操作難度增加， 危害操作人員健康，環境汙染嚴重。
[0005] 利用簡單的反應底物，高效的合成喹啉衍生物，取代基的電子效應影響不大，催化 劑的活性較高的一鍋製備喹啉的方法非常重要，具有很高的實用價值。反應底物廉價易得， 產率高、選擇性好、易分離純化、汙染少且無毒，符合綠色化學和可持續發展的觀念，操作簡 單、安全等問題。在有機合成方面，可以省略諸如官能團的保護和去保護等合成步驟。
【發明內容】
[0006] 針對現有合成喹啉衍生物的方法所存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提 供一種高效合成喹啉衍生物的方法，該方法操作簡便、安全便宜、高效的製備取代喹啉類化 合物，本發明方法不僅能夠適用於大量的官能團，而且操作簡單、產率高，產物單一，便於分 離和提純、安全廉價、汙染小。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是：一種高效合成喹啉衍生物的 方法，在有催化劑AgOTf存在條件下，由式I所示化合物與式IIA或IIB所示化合物反應， 得到目標物：
【權利要求】
1. 一種高效合成喹啉衍生物的方法，其特徵是在有催化劑AgOTf存在條件下，由式I 所示化合物與式ΠΑ或IIB所示化合物反應，得到目標物：
其中：所述喹啉衍生物的結構如式ΠΙ所示，&為H、C1?C6鏈狀烷基、C1?C6鏈狀 烷氧基、-N02或-0H 為H、C1?C6鏈狀烷基、C1?C6鏈狀烷氧基苯基；R3為Η或C1? C6鏈狀烷基或苯基。
2. 根據權利要求1所述的一種高效合成喹啉衍生物的方法，其特徵是&為H、C1?C3 鏈狀烷基、C1?C3鏈狀烷氧基、硝基、羥基或苯基。
3. 根據權利要求2所述的一種高效合成喹啉衍生物的方法，其特徵是&為!1、 CH3CHCH3、烷氧基、硝基、羥基或苯基。
4. 根據權利要求1所述的一種高效合成喹啉衍生物的方法，其特徵是R2SH、 CH3CHCH3、烷氧基、硝基、羥基或苯基。
5. 根據權利要求1所述的一種高效合成喹啉衍生物的方法，其特徵是R3為Η或C1? C3鏈狀烷基、CH3CHCH3、烷氧基、硝基、羥基或苯基。
6. 根據權利要求1或2或3任一所述的一種高效合成喹啉衍生物的方法，其特徵是式 I所示化合物是：苯胺、鄰硝基苯胺、鄰異丙基苯胺、鄰羥基苯胺或2-甲氧基-3, 5-二氯苯 胺。
7. 根據權利要求1或4或5任一所述的一種高效合成喹啉衍生物的方法，其特徵是式 ΙΙΑ或ΙΙΒ所示化合物是：巴豆醛、丙烯基苯基酮或丙烯基正丙基酮。
【文檔編號】C07D215/18GK104151236SQ201410384726
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】張旭, 徐學鋒, 於林濤, 趙強, 王志強, 毛武濤 申請人:南陽師範學院