一種喹啉-2-羧酸的製備方法
2023-10-11 11:29:14
一種喹啉-2-羧酸的製備方法
【專利摘要】一種喹啉-2-羧酸的製備方法，屬於喹啉-2-羧酸的製備【技術領域】。該方法是以甲醇或者乙醇為溶劑，選用具有式(Ⅰ)或式(Ⅱ)結構的單核金屬卟啉為催化劑，用量為50～120ppm，在濃度為0.1～2.0mol/L氫氧化鈉溶液中，通入0.5～2.0MPa氧氣，於40～140℃下反應2～12小時，得到喹啉-2-羧酸。本方法的優點在於採用的催化劑金屬卟啉，用量小，且具有近似酶的高活性和高選擇性；反應條件溫和，提高了實驗操作的安全性，既能有效地利用資源，又可減少環境汙染，大大降低了能耗，達到了節能減排的目的。。
【專利說明】一種喹啉-2-羧酸的製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種喹啉-2-羧酸的製備方法，屬於喹啉-2-羧酸的製備【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 喹啉-2-羧酸，又名喹哪啶酸，是一種重要的有機合成中間體，它應用於醫藥、農 藥、有機化學等重要的領域。目前喹啉-2-羧酸的合成方法大致分為三類：化學合成法、化 學氧化法、催化氧化法。
[0003] An-Hu Li 等（Organic&Biomolecular Chemistry, 2007, 5 (1) : 61 ?64)報導了一 種以鄰硝基苯甲醛和丙酮酸甲酯經還原、環化、水解等步驟一鍋法合成喹啉-2-甲酸的方 法。該方法是以鄰硝基苯甲醛和丙酮酸甲酯為原料，把一定比例鐵粉加入到5m 〇l%鹽酸水 溶液，在乙醇中回流30?40min，這是還原反應過程；之後，加入氫氧化鉀粉末，在回流下再 攪拌40?60min後，縮合反應完成。將這個典型的水溶液通過用凝膠色譜法或者通過重結 晶，得到喹啉-2-羧酸產品。這個方法雖然操作簡單，但存在著鄰硝基苯甲醛和丙酮酸甲酯 未能充分反應，原因為在鐵粉的還原下，鄰硝基苯甲醛未能完全轉化為鄰氨基苯甲醛，嚴重 影響產物的收率。
[0004] Jampilek Josef 等（Medicinal Chemistry, 2005, 1 (6) :591-599)報導了一種以 2-甲基喹啉為原料，二噁烷為溶劑，經二氧化硒氧化製備喹啉-2-羧酸的方法。該方法，首 先把一定量的二噁烷和二氧化硒混合回流8h，冷卻後，將溶液蒸發，殘餘物用EtOAc和H 2O 萃取，而後，將混合的有機萃取物用無水MgSO4進行乾燥，過濾並在減壓下除去溶劑。將粗 產物先用Et0H/H 20結晶，再用H2O二次結晶進行純化，最終得到淡黃色結晶化合物，即為喹 啉-2-羧酸。此方法二氧化硒作為氧化劑具有良好的選擇性，而氧化後的硒進行氧化再生 後可循環使用。缺點是氧化劑價格昂貴，並且氧化劑的循環中要使用硝酸，這就增大了環境 汙染。
[0005] Satoshi Sakaguchi 等（Chem. Commun. 2002, 180-181)報導了 一 種在 Iatm 02， IKTC的條件下，以2-甲基喹啉為原料，加入lOmol%的勵2和見^1(^羥基鄰苯二甲醯亞 胺），喹啉-2-甲酸的選擇性達到70%，收率達到64%。此種空氣氧化法雖然反應不產生環 境汙染，但反應條件通常較為苛刻，如高溫、高壓、較長的反應時間。
[0006] 綜上所述，目前喹啉-2-羧酸的製備方法主要存在以下問題：
[0007] (1)反應中原料和中間產物殘留過多，嚴重影響產物的收率，並且增加了反應結束 後分離純化產物的難度，同時加大了實驗的操作難度；
[0008] (2)反應中所使用的氧化劑價格昂貴，並且回收利用過程中，增大了環境汙染；
[0009] (3)反應需要高溫高壓的反應條件苛刻，大大增加了能耗和操作的危險性。
[0010]目前採用金屬卟啉催化氧氣氧化2-甲基喹啉製備喹啉-2-羧酸的方法尚未見文 獻報導。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的在於克服上述現有技術中存在的缺陷，提供一種喹啉-2-羧酸的制 備方法。該方法催化劑用量極少，不用分離和回收，可以自然降解，且活性較高，並反應條件 溫和。
[0012] 本發明所提供的一種喹啉-2-羧酸的製備方法，其步驟為：以2-甲基喹啉為原料， 以乙醇或甲醇為溶劑，選用50?120ppm具有式（I )或式（II )結構的單核金屬卟啉為催 化劑，在濃度為0. 1?2. Omol/L氫氧化鈉溶液中，通入0. 5?2. OMPa氧氣，於40?140°C 下反應2?12小時，得到喹啉-2-羧酸。
【權利要求】
1. 一種喹啉-2-羧酸的製備方法，其步驟為：以2-甲基喹啉為原料，以甲醇或者乙醇 為溶劑，選用50?120ppm具有式（I)或式（II)結構的單核金屬卟啉為催化劑，在濃度 為0. 1?2.Omol/L氫氧化鈉溶液中，通入0. 5?2.OMPa氧氣，於40?140°C下反應2? 12小時，得到喹啉-2-羧酸，
， 其中，中心金屬離子札或仏為鐵、鈷、錳、銅或鋅，配位基X為滷素，取代基Rn、R12、R13、R21、R22或R23為氫、滷素、硝基、羥基、C1?3烷氧基或C1?3烷基。
2. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，M1或M2為鈷、鐵或錳。
3. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，Rn、R12或R13為甲氧基、硝基或氯。
4. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，配位基X為氯。
5. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，催化劑用量為80?lOOppm。
6. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，氫氧化鈉溶液濃度為0. 8?I. 8mol/L。
7. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，氧氣壓力為I. 0?2.OMPa。
8. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，反應溫度為100?120°C。
9. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，反應時間為8?10小時。
10. 根據權利要求1的方法，其特徵在於，反應溶劑為乙醇。
【文檔編號】C07D215/48GK104311483SQ201410584226
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】白金泉, 吳翠敏, 李建榮, 謝亞勃, 侯巍巍, 郭瑞梅 申請人:北京工業大學