申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2018-07-06

公开（公告）日：2021-04-20

公开（公告）号：CN108794395B

主分类号：C07D215/227(20060101)

分类号：C07D215/227(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.20#授权;2018.12.07#实质审查的生效;2018.11.13#公开

摘要：本发明提供了一种2‑喹啉酮类化合物的制备方法，以喹啉‑N‑氧化物类化合物为原料，以锌盐为催化剂，氙灯光照条件下在有机溶剂中反应，合成一系列2‑喹啉酮类化合物。本发明的有益效果是：喹啉酮化合物作为一种重要的含氮杂环化合物，已被应用到医药、重要反应中间体等领域，具有广阔的市场应用。本发明以喹啉‑N‑氧化物为原料，以廉价金属盐为催化剂，光照条件下在有机溶剂中反应，合成一系列2‑喹啉酮类化合物，该发明专利方法步骤简单、原料易得、反应条件温和、满足绿色化学原则等优点。本发明具有较大的使用价值和社会经济效益。

主权项：1.一种2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：以喹啉-N-氧化物类化合物为原料，以锌盐为催化剂，氙灯光照条件下在有机溶剂中反应，合成一系列2-喹啉酮类化合物，反应式如下： 式中：R1选自氢、烷氧基和硝基；R2选自氢、卤素和烷基；所述的催化剂的加入量为喹啉-N-氧化物类化合物的1-10mol％；所述的有机溶剂的加入量为喹啉-N-氧化物类化合物重量的2-50倍。

全文数据：一种2-喹啉酮类化合物的制备方法技术领域[0001]本发明涉及医药化工中间体的制备方法，具体涉及2-喹啉酮及其衍生物的合成方法。背景技术[0002]2-喹啉酮化合物作为一种重要的含氮杂环化合物，已被应用到医药、重要反应中间体等领域，且随着科学的发展，2-喹啉酮及其衍生物已经发展出了多种合成方法，包括传统的Friedlander反应、近年来发展出的钯催化的C-C偶联反应合成喹啉酮，固相合成、微波合成等方法。但这些方法普遍存在反应时间长，操作繁琐、反应条件苛刻等问题。因此，开发简便、经济的2-喹啉酮化合物合成新方法成为当前有机合成领域的研究热点之一。[0003]IFriedlanderSS[0004]2009年，J.Cejka教授等人报道了利用传统Friedlander反应，以2-氨基苯酮和乙酰乙酸乙酯在甲苯作为溶剂时，MAP作为催化剂，在100°C加热下合成2-喹啉酮。[参见：Dominguez-Fernandez,F.；Lopez-Sanz,J.；Perez-Mayoral,E.；Bek,D.；Martin-Aranda,R.M.；Lopez-Peinado,A.J.；Cejka,J.,NovelBasicMesoporousCatalystsfortheFriedlanderReactionfrom2-AminoaryIKetones:Quinolin-2IH-onesversusQuinolines.Chemcatchem,2009,12,241-243·][0006]2钯催化的C-C偶联反应合成喹啉酮[0007]2000年，Fujiwara等人报道了通过邻炔基-N-酰苯胺的钯催化的分子内亲电环化合成2-喹啉酮，在含有三氟乙酸的混合溶剂中，在催化量的PdOAc2存在下，芳基炔酸酯和炔酰苯胺在室温下便能进行快速分子内反应，得到中等到极好收率的喹啉酮，且该反应体系同样适用于香豆素的合成。[参见：I.Ying,B.;Xu,J.;Zhu，X.;Shen，C.;Zhang，P.，Catalyst-ControlledSelectivityintheSynthesisofC2_andC3-SulfonateEstersfromQuinolineN-OxidesandArylSulfonylChlorides.Chemcatchem2016,816,2604-2608.][0009]3固相合成：[0010]2016年，杭州师范大学章鹏飞等人I报道了以苯磺酰氯与喹啉-N-氧化物为反应底物，利用负载催化剂壳聚糖@碘化铜作为催化剂选择性合成2-喹啉酮衍生物的反应体系。在1，2_二氯乙烷为反应溶液，加热到100°C时，喹啉-N-氧化物与2当量的苯磺酰胺在碳酸钾作为碱加入反应体系中反应，高收率的得到2位氧原子上连有苯磺酰基的2-喹啉酮衍生物。[参见：Ying，B.;Xu,J.;Zhu，X.;Shen，C.;Zhang,P.,Catalyst-ControlledSelectivityintheSynthesisofC2_andC3_SulfonateEstersfromQuinolineN-OxidesandArylSulfonylChlorides.Chemcatchem2016,816,2604-2608.][0011]发明内容[0012]本发明的目的是提供一种廉价金属催化、步骤简单、原料易得、反应条件温和，符合绿色化学理论的合成喹啉酮及其衍生物的新方法。[0013]本发明的技术方案：[0014]—种2-喹啉酮类化合物的制备方法，以喹啉-N-氧化物类化合物为原料，以锌盐为催化剂，氙灯光照条件下在有机溶剂中反应，合成一系列2-喹啉酮类化合物，反应式如下：[0016]式中：R1选自氢、烧氧基和硝基；[0017]R2选自氢、齒素和烧基；[0018]所述的催化剂选自碘化锌、氧化锌、溴化锌、氯化锌、无水醋酸锌中的一种，催化剂的加入量为喹啉-N-氧化物类化合物的I-IOmol%;[0019]所用的有机溶剂为乙醚、甲苯、DCE、1，4-二氧六环、丙酮、DMF、DMSO、乙腈、乙醇的一种或两种以上混合;有机溶剂的加入量为喹啉-N-氧化物类化合物重量的2-50倍；[0020]反应所用光照为全光谱范围氙灯照射下进行。[0021]反应时间为1-3小时。[0022]本发明的有益效果是:喹啉酮化合物作为一种重要的含氮杂环化合物，已被应用到医药、重要反应中间体等领域。如：喹啉酮及其衍生物主要从芸香科植物中提取分离得至IJ，分离出的产物一般呈角度和线性融合结构。它们具有抗菌，抗疟疾，杀虫，抗肿瘤，细胞毒性剂，抗利尿，抗心律失常和镇静等重要生物学活性，且在传统中医药领域有广泛应用。本发明的方法合成路线短、条件温和、符合绿色化学原则、操作简单和收率较高。附图说明[0023]图1为化合物Ia的1H-NMR谱图。[0024]图2为化合物Ib的1H-NMR谱图。[0025]图3为化合物Ic的1H-NMR谱图。[0026]图4为化合物Id的1H-NMR谱图。[0027]图5为化合物Ie的1H-NMR谱图。具体实施方式[0028]下面结合实施例子进一步说明本发明以及本发明方法进行的方式。这些实施例子仅是为了进一步阐述本发明而非本发明的保护仅限于此。[0029]实施例1:2-喹啉酮Ia的合成[0031]准确称量反应底物喹啉-N-氧化物（145.2mg，l.Ommol和碘化锌（5mol%，15.9mg加入石英反应器中，加入乙腈2.Oml，在空气条件下，置于氙灯照射下反应Ih后，利用旋转蒸发仪除去乙腈，用硅胶柱层析分离纯化石油醚：乙酸乙酯=2:1得到反应产物。产物为白色粉末状固体，收率为90%130.7mgNMR400MHz，DMS0Sll.72s，lH，7.86d，J=9.5Ηζ,1Η,7.70-7.57m,1H,7.54-7.41m,lH,7.29d,J=8.2Hz,1H,7.19-7.05m,1H,6.47dJ=9.5Hz,lH.[0032]实施例2:6-甲氧基-2-喹啉酮（lb的合成[0034]准确称量反应底物6-甲氧基喹啉-N-氧化物（175.Img，I.Ommol和氧化锌（3mol%，2.4mg加入石英反应器中，加入乙醚2.Oml，在空气条件下，置于氙灯照射下反应2h后，利用旋转蒸发仪除去乙醚，用硅胶柱层析分离纯化石油醚：乙酸乙酯=2:1得到反应产物。产物为白色粉末状固体，收率为95%166.3mg,H匪R400MHz，DMS0δ11.62s,1Η,7.83d,J=9.5Hz,lH,7.20dd,J=13.8,5.8Hz,1H,7.13dd,J=8.9,2.8Hz,1H,6.47d,J=9.5Hz,lH,3.76s,1H.[0035]实施例3:3-溴-2-喹啉酮（Ic的合成[0038]准确称量反应底物3-溴喹啉-N-氧化物（223.Omg,I.Ommol和溴化锌（lmol%，2.3mg加入石英反应器中，加入甲苯0.5ml，在空气条件下，置于氙灯照射下反应3h后，利用旋转蒸发仪除去甲苯，用硅胶柱层析分离纯化石油醚：乙酸乙酯=2:1得到反应产物。产物为白色粉末状固体，收率为90%154.4mg匪R400MHz，DMS0δ12·28s，lH,8.68d,J=2.6Hz,1H,8.31dd,J=9.1,2.6Hz,1H,8.11d,J=9.6Hz,1H,7.41d,J=9.1Hz,lH,6.65dd,J=9.6,1.5Hz,lH.[0039]实施例4:4-甲基-2-喹啉酮（Id的合成[0041]准确称量反应底物4-甲基喹啉-N-氧化物（159.lmg，I.Ommol和氯化锌（10mol%，13.4mg加入石英反应器中，加入1，4-二氧六环20.Oml，在空气条件下，置于氙灯照射下反应3h后，利用旋转蒸发仪除去1，4_二氧六环，用硅胶柱层析分离纯化石油醚：乙酸乙酯=2:1得到反应产物。产物为白色粉末状固体，收率为90%143.2mg。咕NMR400MHz,DMS0511.59s,lH,7.70d,J=8.0Hz,1H,7.49t,J=7.7Hz,1H,7.30dJ=8.1Hz,lH,7.19dd,J=7.9,7.2Hz,1H,6.39s,lH,2.42s,lH.[0042]实施例5:6-硝基-2-喹啉酮（Ie的合成[0044]准确称量反应底物6-硝基喹啉-N-氧化物（190.Omg，I.Ommol和醋酸锌（10mol%，18.4mg加入石英反应器中，加入丙酮5.Oml，在空气条件下，置于氙灯照射下反应3h后，利用旋转蒸发仪除去丙酮，用硅胶柱层析分离纯化石油醚：乙酸乙酯=2:1得到反应产物。产物为白色粉末状固体，收率为88%167.211^。1!1匪1?4001抱，0150512.238，1H,8.46d,J=11.6Ηζ,ΙΗ,7.72-7.57m,lH,7.55-7.46m,1H,7.29ddJ=11.7,7.4Ηζ,ΙΗ，7.22-7.14m,1H。

权利要求：1.一种2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：以喹啉-N-氧化物类化合物为原料，以锌盐为催化剂，氙灯光照条件下在有机溶剂中反应，合成一系列2-喹啉酮类化合物，反应式如下：式中:R1选自氣、烧氧基和硝基；R2选自氢、卤素和烷基；所述的催化剂的加入量为喹啉-N-氧化物类化合物的I-IOmol%;所述的有机溶剂的加入量为喹啉-N-氧化物类化合物重量的2-50倍。2.根据权利要求1所述的2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的催化剂选自碘化锌、氧化锌、溴化锌、氯化锌、无水醋酸锌中的一种。3.根据权利要求1或2所述的2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醚、甲苯、DCE、1，4-二氧六环、丙酮、DMF、DMS0、乙腈、乙醇的一种或两种以上混合。4.根据权利要求1或2所述的2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，反应所用光照为全光谱范围氙灯照射下进行。5.根据权利要求3所述的2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，反应所用光照为全光谱范围氙灯照射下进行。6.根据权利要求1、2或5所述的2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，反应时间为1-3小时。7.根据权利要求3所述的2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，反应时间为1-3小时。8.根据权利要求4所述的2-喹啉酮类化合物的制备方法，其特征在于，反应时间为1-3小时。

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