CN101691354B - 2-杂芳基取代喹啉类化合物的化学合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2-杂芳基取代喹啉类化合物的化学合成方法，合成步骤如下：将N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物溶于反应溶剂中，然后于10～35℃下加入叠氮化钠，加完后升温至80～170℃反应0.5～8小时，反应产物经分离纯化后得到所述的2-杂芳基取代喹啉类化合物，所述的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物与叠氮化钠投料物质的量比为为1∶0.5～4.0，所述的反应溶剂是有机溶剂或与水组成的混合溶剂，所述的反应溶剂的质量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的10～30倍；本发明反应条件温和、操作简便，一锅法实现去甲酰化和芳构化反应，且产品纯度好，收率高，是一种全新的2-杂芳基取代喹啉化合物合成方法，具有较好推广应用前景。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种2-杂芳基取代喹啉类化合物的化学合成方法。
(二)技术背景
喹啉类化合物是氮杂环中非常重要的一类化合物，在医疗保健和植物保护方面，许多含喹啉母体结构的化合物显示了广泛的应用和发展前景。在医疗保健方面，喹啉类药物被广泛用于疟疾、溃疡、癌症、病毒和精神分裂等疾病的预防和治疗。2-杂芳基取代喹啉化合物是一种重要的药物中间体，不仅自身具有抗疟、抗炎等活性，还是制备OLED磷光性化合物的重要配体。
2-杂芳基取代喹啉类化合物的现有报道的合成方法报道较多，主要有以下几类：(a)以邻硝基查尔酮为原料的二步Friedlander合成法，如文献：(1)WO2008141077，(2)Journal of Chemical Research，Synopses，(6)，342-343，2003等；(b)以2-苯胺类化合物及苯乙炔类化合物为原料的金属催化反应，如文献：(1)Mendeleev Communications，18(2)，109-111，2008，(2)Journal of Organic Chemistry，73(21)，8608-8611，2008等；(c)以2-氯喹啉与苯硼酸在钯金属催化剂作用下偶联制得，如(US2007176542，WO2004101581)等。以上类型的喹啉合成方法大多使用贵金属催化合成，反应条件相对苛刻，而且贵金属催化剂回收利用较为困难，因而大规模工业应用受到较大限制。因此对具有工业应用前景的2-杂芳基取代喹啉类化合物合成新法的研究越来越受到人们关注。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种原料易得、反应条件温和、操作简便、反应收率高、环境友好的一锅法去甲酰化和芳构化反应合成2-杂芳基取代喹啉化合物的全新方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种如式(II)所示的2-杂芳基取代喹啉类化合物的化学合成方法：将式(I)所示的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物溶于反应溶剂中，然后于10～35℃下加入叠氮化钠，加完后开温至80～170℃反应，通常需0.5～8小时，反应完毕，反应产物经分离纯化后得到所述的2-杂芳基取代喹啉类化合物，所述的反应溶剂是有机溶剂或有机溶剂与水组成的混合溶剂，所述的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物与叠氮化钠投料物质的量比为1∶0.5～4.0，所述的反应溶剂的质量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的10～30倍；该反应所用的反应溶剂，需能使N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物完全溶解，当反应溶剂为有机溶剂与水组成的混合溶剂时，其有机溶剂与水的配比也以能使N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物完全溶解为最好。
(I) (II)
式(I)与式(II)中，R为式(III)所示的取代苯环、式(IV)所示的噻吩环或式(V)所示的取代杂芳环：
式(III)中R1为下列之一：CH3、H、Cl、Br、OCH3或NO2；
式(IV)中R2为下列之一：H或CH3。
所述反应的反应式如下所示：
在合成过程中，所述的有机溶剂为下列之一：甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、1，1，2，2-四氯乙烷、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇或乙二醇二甲醚。所述的有机溶剂可以是非极性溶剂也可是极性溶剂，非极性溶剂优选甲苯、极性溶剂优选为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)。所述的反应溶剂也可以是有机溶剂与水组成的混合溶剂，如N，N-二甲基甲酰胺与水任意比例(体积)的混合物。
进一步，所述的投料物质的量比优选为：N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物：叠氮化钠为1∶1.0～2.0。所述的反应溶剂总质量优选为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的15～25倍。
进一步，所述的方法为优选将N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物溶于反应溶剂中，在室温下投入叠氮化钠，加完后升温至80～170℃反应0.8～7.5小时，反应完成后将反应产物分离纯化得到2-杂芳基取代喹啉类化合物。
再进一步，所述的方法是将N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物溶于反应溶剂中，在室温下投入叠氮化钠，加完后升温至85～170℃反应1～7小时，反应完成后将反应产物分离纯化后得到2-杂芳基取代喹啉类化合物。
发明反应中所述的分离纯化依反应溶剂的不同可采用以下方式之一：(A)当反应溶剂为与水不互溶的有机溶剂时，如甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、1，1，2，2-四氯乙烷等，所述的分离纯化方法是：将反应产物加入碎冰，碎冰的用量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的25～40倍，搅拌，分离有机层A，水层用二氯甲烷萃取两次，通常二氯甲烷的用量为2-杂芳基取代喹啉类化合物质量的20～40倍，保留每一次萃取所得有机层，合并有机层A与所有萃取所得有机层，用水洗一遍，再用饱和食盐水洗涤一遍，将洗涤后的有机层加入无水硫酸镁干燥，蒸去溶剂，得到2-杂芳基取代喹啉类化合物粗产品。(B)当反应溶剂为与水任意比互溶的有机溶剂时，如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、1，4-二氧六环，乙二醇或乙二醇二甲醚等，所述的分离纯化方法是：将反应产物加入碎冰，碎冰的用量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的25～40倍，搅拌，有固体析出，将析出的固体用二氯甲烷溶解，二氯甲烷的用量为2-杂芳基取代喹啉类化合物的10～20倍，用水洗涤溶解后的溶液，取有机层再用饱和食盐水洗涤，取饱和食盐水洗涤后的有机层加无水硫酸镁干燥，蒸去溶剂，得到粗产品。以上(A)(B)两种方式获得的2-杂芳基取代喹啉类化合物粗产品均采用石油醚和乙酸乙酯(体积比15∶1)的洗脱剂进行柱层析分离，得到2-杂芳基取代喹啉类化合物纯品。
具体的，所述的2-杂芳基取代喹啉类化合物的化学合成方法为：将N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物溶于有机溶剂中，在室温下投入叠氮化钠，加完后升温至85～170℃反应1～7小时，TLC跟踪显示反应完全后，反应产物经分离纯化后得到2-杂芳基取代喹啉类化合物纯品，所述的反应溶剂是有机溶剂或有机溶剂与水组成的混合溶剂，所述的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物与叠氮化钠投料物质的量比为1∶1.0～2.0，所述的反应溶剂的质量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的15～20倍。
本发明是一种全新的2-杂芳基取代喹啉化合物合成方法，与现有技术相比，其有益效果体现在：(1)避免了采用贵金属催化等高成本、高污染的合成方法，对环境友好；(2)叠氮化钠作用下一锅法实现去甲酰化和芳构化反应，与原有的N-去甲酰化反应相比避免了使用环境不友好的强酸、强碱溶液或性价比较高的路易斯酸、碱等。(2)本发明2-杂芳基取代喹啉化合物合成方法不但收率高、纯度好，而且还使反应底物选择面大大拓宽，解决了以前对于不同取代基的2-杂芳基取代喹啉化合，收率变化较大的问题，为喹啉类化合物的化学合成提供一种简洁、高效的借鉴方式。
综上所述，本发明具有原料易得、反应条件温和、操作简便、反应收率高、污染少等优点，是一种具有较好推广应用前景的化学合成方法。
(四)具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1 2-苯基喹啉的制备
在一个装有磁力搅拌、干燥管、温度计、50ml二口反应瓶中投入N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，用(3ml)二甲基亚砜溶解，在室温下投入叠氮化钠(0.035g，0.5mmol)，加完后升温至90℃反应8小时，TLC跟踪反应进度。反应结束后，将反应产物进行分离纯化：以上反应混合物倒入10g碎冰，搅拌，有固体析出，将析出的固体用15ml二氯甲烷溶解，溶解了固体的二氯甲烷的溶液，用30ml水洗涤一遍，然后用饱和食盐水20ml洗涤一遍，将洗涤后的有机层加入无水硫酸镁5g进行干燥，旋转蒸去溶剂，再以石油醚和乙酸乙酯(体积比为15∶1)为洗脱剂进行柱层析分离，得到2-苯基喹啉0.131g，收率55％，97.6％(HPLC)。
白色固体；m.p.82-83℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.47(2H，m，ArH)，7.54(2H，m，ArH)，7.74(1H，m，ArH)，7.84(1H，d，J＝8.0Hz，3-H)，7.89(1H，d，J＝8.8Hz，4-H)，8.17(2H，d，J＝7.6Hz，ArH)，7.89(2H，d，J＝8.8Hz，ArH)；MS(ESI)：205(M+).
实施例2 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的18倍，反应温度为95℃，反应时间为4小时，其它操作同实例1，得到2-苯基喹啉0.202g，白色固体；m.p.81-83℃；收率85％，98.7％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例3 2-苯基喹啉的制备
在一个装有磁力搅拌、干燥管、温度计、50ml二口反应瓶中投入N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，用(5ml)甲苯溶解，在室温下投入叠氮化钠(0.163g，2.5mmol)，加完后升温至90℃反应5.5小时，TLC跟踪反应进度。反应结束后，将反应产物进行分离纯化：以上反应混合物倒入10g碎冰，搅拌，分离有机层A，水层再用二氯甲烷5ml×2萃取两遍，均保留每一次萃取所得有机层，合并有机层A与所有萃取所得有机层，用30ml水洗涤一遍，然后用饱和食盐水20ml洗涤一遍，将洗涤后的有机层加入无水硫酸镁5g进行干燥，旋转蒸去溶剂，得到的粗产物再以石油醚和乙酸乙酯(体积比为15∶1)为洗脱剂进行柱层析分离，得到2-苯基喹啉0.195g，白色固体；m.p.81-83℃；收率82％，98.5％(HPLC)。
实施例4 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶2.5，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为二甲苯，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的26倍，反应温度为105℃，反应时间为4小时，其它操作同实例3，得到2-苯基喹啉0.190g，白色固体；m.p.81-83℃；收率80％，98.3％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例5 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶3，溶剂为氯苯，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的26倍，反应温度为120℃，反应时间为5小时，其它操作同实例3，得到2-苯基喹啉0.185g，白色固体；m.p.80-81℃；收率77％，97.7％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例6 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶3，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为二氯苯，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的18倍，反应温度为140℃，反应时间为5小时，其它操作同实例3，得到2-苯基喹啉0.179g，白色固体；m.p.81-82℃；收率75％，97.5％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例7 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶4，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为1，4-二氧六环，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的30倍，反应温度为95℃，反应时间为5小时，其它操作同实例1，得到2-苯基喹啉0.167g，白色固体；m.p.80-81℃；收率70％，98.7％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例8 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶3，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为11，22-四氯乙烷，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的26倍，反应温度为115℃，反应时间为2小时，其它操作同实例3，得到2-苯基喹啉0.186g，白色固体；m.p.82-84℃；收率78％，98.6％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例9 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶2.5，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的18倍，反应温度为80℃，反应时间为7小时，其它操作同实例1，得到2-苯基喹啉0.191g，白色固体；m.p.82-84℃；收率80％，98.5％(HPLC)。。其他谱图数据同实施例1。
实施例10 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶2，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂体积比为N，N-二甲基甲酰胺∶水＝8∶3的混合液，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的26倍，反应温度为90℃，反应时间为2小时，其它操作同实例1，得到2-苯基喹啉0.1/9g，白色固体；m.p.81-83℃；收率75％，98.5％(HPLC)。
实施例11 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶4，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为乙二醇，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的26倍，反应温度为110℃，反应时间为6.5小时，其它操作同实例1，得到2-苯基喹啉0.150g，白色固体；m.p.81-82℃；收率63％，98.7％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例12 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶4，溶剂为乙二醇二甲醚，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的26倍，反应温度为80℃，反应时间为7小时，其它操作同实例1，得到2-苯基喹啉0.131g白色固体；m.p.82-83℃；收率55％，98.5％(HPLC)四氯乙烷。其他谱图数据同实施例1。
实施例13 2-苯基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉(0.270g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-苯基-2H-喹啉的18倍反应温度为95℃，反应时间为0.5小时，其它操作同实例1，得到2-苯基喹啉0.226g，白色固体；m.p.83-84℃；收率95％，99.3％(HPLC)。其他谱图数据同实施例1。
实施例14 2-(4-氯苯)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(4-氯苯)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-(4-氯苯)基-2H-喹啉(0.304g，1mmol)，，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(4-氯苯)基-2H-喹啉的20倍，反应温度为90℃，反应时间为0.5小时，其它操作同实例1，得到2-(4-氯苯)喹啉0.237g，收率99％，99.2％(HPLC)。
白色固体；m.p.111-113℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.50(2H，d，J＝8.4Hz，ArH)，7.52-7.57(1H，m，ArH)，7.72-7.77(1H，m，ArH)，7.82-7.85(1H，m，ArH)，7.85(1H，d，J＝8.8Hz，3-H)，8.13(1H，d，J＝8.4Hz，ArH)，8.18(1H，d，J＝8.4Hz，ArH)，8.23(1H，d，J＝8.8Hz，4-H)；MS(ESI)：239(M+).
实施例15 2-(3-氯苯)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(3-氯苯)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-(3-氯苯)基-2H-喹啉(0.304g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(3-氯苯)基-2H-喹啉的20倍，反应温度为90℃，反应时间为0.5小时，其它操作同实例1，得到2-(3-氯苯)喹啉0.237g，收率99％，99.4％(HPLC)。
白色固体；m.p.67-69℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.43-7.40(2H，m，ArH)，7.54-7.59(1H，m，ArH)，7.74-7.78(1H，m，ArH)，7.85(2H，d，J＝8.8Hz，3-H，ArH)，8.03-8.06(1H，m，ArH)，8.20(1H，s，ArH)，8.26(3H，d，J＝8.8Hz，4-H，ArH)；MS(ESI)：240(MH+).
实施例16 2-(3，4-二甲基苯)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(3，4-二甲基苯)基-2H-喹啉：叠氮化钠为1∶1.5，N-甲酰基-4-氯-2-(3，4-二甲基苯)基-2H-喹啉(0.298g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(3，4-二甲基苯)基-2H-喹啉的20倍，反应温度为95℃，反应时间为1小时，其它操作同实例1，得到2-(3，4-二甲基苯)喹啉0.219g，收率94％，99.0％(HPLC)。白色固体；m.p.61-62℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：2.35(3H，s，CH3)，2.40(3H，s，CH3)，7.29(1H，d，J＝8.0Hz，ArH)，7.50-7.54(1H，m，ArH)，7.70-7.75(1H，m，ArH)，7.82(1H，d，J＝8.0Hz，ArH)，7.87(2H，d，J＝8.4Hz，3-H，ArH)，7.99(1H，s，ArH)，8.21(2H，d，J＝8.8Hz，4-H，ArH)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：20.0，20.3，119.3，125.3，126.3，127.4，127.7，129.0，129.9，130.4，136.9，137.4，138.4，148.5，157.8；MS(ESI)：234(MH+).
实施例17 2-(4-硝基苯)-喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(4-硝基苯)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-(4-硝基苯)基-2H-喹啉(0.315g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(4-硝基苯)基-2H喹啉的25倍，反应温度为90℃，反应时间为0.5小时，其它操作同实例1，得到2-(4-硝基苯)-喹啉0.248g，收率99％，99.5％(HPLC)。
白色固体；m.p.123-125℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.59-7.63(1H，m，ArH)，7.77-7.82(1H，m，ArH)，7.88(1H，d，J＝8.0Hz，ArH)，7.94(1H，d，J＝8.4Hz，3-H)，8.23(1H，d，J＝8.8Hz，ArH)，8.32(1H，d，J＝8.8Hz，4-H)，8.35-8.41(4H，m，ArH)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：119.1，124.3，127.6，127.8，128.6，130.2，130.5，137.7，145.7，148.5，154.9；MS(ESI)：251(MH+).
实施例18 2-(3-硝基苯)-喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(3-硝基苯)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-(3-硝基苯)基-2H-喹啉(0.315g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(3-硝基苯)基-2H-喹啉的25倍，反应温度为90℃，反应时间为0.5小时，其它操作同实例1，得到2-(3-硝基苯)-喹啉0.248g，收率99％，99.3％(HPLC)。
白色固体；m.p.121-124℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.58-7.63(1H，m，ArH)，7.70-7.75(1H，m，ArH)，7.77-7.82(1H，m，ArH)，7.89(1H，d，J＝8.0Hz，3-H)，7.05(1H，d，J＝8.8Hz，4-H)，8.27(1H，d，J＝8.0Hz，ArH)，8.31-8.35(2H，m，ArH)，8.59(1H，d，J＝7.6Hz，ArH)，9.05(1H，s，ArH)；MS(ESI)：251(MH+).
实施例19 2-(2-氯-6-氟苯)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(2-氯-6-氟苯)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-(2-氯-6-氟苯)基-2H-喹啉(0.322g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(2-氯-6-氟苯)基-2H-喹啉的30倍反应温度为90℃，反应时间为0.5小时，其它操作同实例1，得到2-(2-氯-6-氟苯)喹啉0.255g，收率99％，99.6％(HPLC)。
油状液体；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.11-7.16(1H，m，ArH)，7.25-7.38(2H，m，ArH)，7.50(1H，d，J＝8.0Hz，3-H)，7.58-7.62(1H，m，ArH)，7.74-7.79(1H，m，ArH)，7.89(1H，d，J＝8.0Hz，ArH)，8.20(1H，d，J＝8.4Hz，ArH)，8.27(1H，d，J＝8.0Hz，4-H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：114.6(d，2JC-F＝22.0Hz)，123.0，125.6(d，4JC-F＝3.1Hz)，127.1，127.3，127.6，129.6，129.8，130.2(d，3JC-F＝9.9Hz)，134.3，136.4，147.9，152.5，160.7(d，1JC-F＝248.7Hz)；MS(ESI)：258(MH+).
实施例20 2-(4-溴苯)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(4-溴苯)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶1，N-甲酰基-4-氯-2-(4-溴苯)基-2H-喹啉(0.349g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(4-溴苯)基-2H-喹啉的25倍，反应温度为90℃，反应时间为0.5小时，其它操作同实例1，得到2-(4-溴苯)喹啉0.281g，收率99％，99.2％(HPLC)。
白色固体；m.p.121-123℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.52-7.56(1H，m，ArH)，7.64-7.67(2H，m，ArH)，7.71-7.76(1H，m，ArH)，7.83(1H，m，ArH)，7.84(1H，d，J＝8.8Hz，3-H)，8.04-8.07(2H，m，ArH)，8.16(1H，m，ArH)，8.23(1H，d，J＝8.8Hz，ArH)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：118.8，124.2，126.8，127.5，127.8，129.4，129.9，130.1，132.2，137.3，138.7，148.5，156.3；MS(ESI)：284(MH+).
实施例21 2-(4-甲氧基苯)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(4-甲氧基苯)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶2，N-甲酰基-4-氯-2-(4-甲氧基苯)基-2H-喹啉(0.300g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(4-甲氧基苯)基-2H-喹啉的20倍，反应温度为170℃，反应时间为3.5小时，其它操作同实例1，得到2-(4-甲氧基苯)喹啉0.198g，收率84％，98.7％(HPLC)。
白色固体；m.p.118-120℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：3.89(3H，s，OCH3)，7.05(1H，d，J＝8.8Hz，ArH)，7.48-7.52(1H，m，ArH)，7.69-7.73(1H，m，ArH)，7.79-7.85(2H，m，3-H，ArH)，8.14-8.20(4H，m，4-H，ArH)；MS(ESI)：236(MH+).
实施例22 2-噻吩基喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-噻吩基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶2，N-甲酰基-4-氯-2-噻吩基-2H-喹啉(0.276g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-噻吩基-2H-喹啉的18倍，反应温度为140℃，反应时间为3小时，其它操作同实例1，得到2-噻吩基喹啉0.182g，收率86％，98.4％(HPLC)。白色固体；m.p.132-134℃；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.14-7.17(1H，m，＝CH-S)，7.45-7.50(2H，m，ArH)，7.66-7.70(3H，m，ArH，＝CH-S)，7.78(1H，d，J＝8.4Hz，3-H)，8.08(1H，d，J＝8.0Hz，ArH)，8.12(1H，d，J＝8.8Hz，4-H)；MS(ESI)：212(MH+).
实施例23 2-(1，3-二苯基-1H-吡唑)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(1，3-二苯基-1H-吡唑)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶2，N-甲酰基-4-氯-2-(1，3-二苯基-1H-吡唑)基-2H-喹啉(0.412g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(1，3-二苯基-1H-吡唑)基-2H-喹啉的25倍，反应温度为115℃，反应时间为2小时，其它操作同实例1，得到2-(1，3-二苯基-1H-吡唑)喹啉0.299，收率86％，98.5％(HPLC)。油状液体；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：7.28-7.34(2H，m，ArH)，7.38-7.40(3H，m，ArH)，7.46-7.53(3H，ArH)，7.64-7.77(4H，m，ArH)，7.87(1H，d，J＝8.4Hz，ArH)，7.97(1H，d，J＝8.4Hz，3-H)，8.12(1H，d，J＝8.8Hz，4-H)，8.60(1H，s，＝CH-N)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：119.1，121.3，123.0，126.1，126.7，126.8，127.5，128.3，128.4，128.7，128.9，129.0，129.4，129.7，133.0，136.0，139.7，148.2，151.4，152.5；MS(ESI)：348(MH+).
实施例24 2-(1-苯基-3-对甲基苯基-1H-吡唑)喹啉的制备
投料摩尔比为N-甲酰基-4-氯-2-(1-苯基-3-对甲基苯基-1H-吡唑)基-2H-喹啉∶叠氮化钠为1∶2.5，N-甲酰基-4-氯-2-(1-苯基-3-对甲基苯基-1H-吡唑)基-2H-喹啉(0.426g，1mmol)，溶剂为二甲基亚砜，溶剂用量为N-甲酰基-4-氯-2-(1-苯基-3-对甲基苯基-1H-吡唑)基-2H-喹啉的30倍，反应温度为130℃，反应时间为3.5小时，其它操作同实例1，得到2-(1-苯基-3-对甲基苯基-1H-吡唑)喹啉0.300g，收率83％，98.0％(HPLC)。油状液体；1H-NMR(400MHz，CDCl3，ppm)δ：2.40(3H，s，-CH3)，7.20(2H，d，J＝8.0Hz，ArH)，7.30-7.34(2H，m，ArH)，7.47-7.55(5H，ArH)，7.71-7.75(1H，m，ArH)，7.78(1H，d，J＝8.0Hz，ArH)，7.87(1H，d，J＝8.0Hz，3-H)，7.99(1H，d，J＝8.0Hz，4-H)，8.13(1H，d，J＝8.4Hz，ArH)，8.60(1H，s，＝CH-N)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：21.6，119.5，121.8，123.3，126.4，127.0，127.2，127.8，129.0，129.2，129.4，129.5，129.7，130.0，130.6，136.2，138.5，140.2，148.6，151.8，153.0；MS(ESI)：362(MH+)。
Claims (10)
1.一种如式(Ⅱ)所示的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于将式(Ⅰ)所示的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物溶于反应溶剂中，然后于10～35℃下加入叠氮化钠，加完后升温至80～170℃反应完毕，反应产物经分离纯化后得到所述的2-取代喹啉类化合物，所述的反应溶剂是有机溶剂或有机溶剂与水组成的混合溶剂，所述的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物与叠氮化钠投料物质的量比为1∶0.5～4.0，所述的反应溶剂的质量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的10～30倍；
式(Ⅰ)与式(Ⅱ)中，R为式(Ⅲ)所示的取代苯环或式(Ⅳ)所示的噻吩环：
式(Ⅲ)中R1为下列之一：CH3、H、Cl、Br、OCH3或NO2。
2.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于所述的有机溶剂为下列之一：甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、1，1，2，2-四氯乙烷、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或乙二醇或乙二醇二甲醚。
3.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于所述的有机溶剂与水组成的混合溶剂为N，N-二甲基甲酰胺与水任意体积比例的混合物。
4.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于所述的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物与叠氮化钠投料物质的量比为1∶1.0～2.0。
5.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于所述的反应溶剂的质量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的15～25倍。
6.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于反应溶剂为甲苯、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
7.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于升温至85～170℃反应0.5～8小时，反应完成后将反应产物分离纯化后得到2-取代喹啉类化合物。
8.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于所述的反应溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、1，1，2，2-四氯乙烷，所述的分离纯化为：将反应产物加入碎冰，碎冰的质量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的25～40倍，搅拌，分离有机层A，水层用二氯甲烷萃取1～3次，均保留每一次萃取所得有机层，合并有机层A与所有萃取所得有机层，水洗，再用饱和食盐水洗涤，用无水硫酸镁干燥，蒸去溶剂，得到2-取代喹啉类化合物粗产品；所述的2-取代喹啉类化合物粗产品采用体积比为15∶1的石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂进行柱层析分离，得到2-取代喹啉类化合物纯品。
9.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于所述的反应溶剂为1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙二醇或乙二醇二甲醚，所述的分离纯化为：将反应产物加入碎冰，碎冰的用量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的25～40倍，搅拌，有固体析出，将析出固体用二氯甲烷溶解，溶解了析出固体的二氯甲烷溶液加水洗涤，取有机层用饱和食盐水洗涤，再用无水硫酸镁干燥，蒸去溶剂，得到2-取代喹啉类化合物粗产品，所述的2-取代喹啉类化合物粗产品采用体积比为15∶1的石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂进行柱层析分离，得到2-取代喹啉类化合物纯品。
10.如权利要求1所述的2-取代喹啉类化合物的化学合成方法，其特征在于所述的方法为将N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物溶于反应溶剂中，在室温下投入叠氮化钠，加完后升温至85～170℃反应1～7小时，TLC跟踪，显示反应完全后，反应产物经分离纯化后得到所述的2-取代喹啉类化合物，所述的反应溶剂是有机溶剂或有机溶剂与水组成的混合溶剂，所述的N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物与叠氮化钠投料物质的量比为1∶1.0～2.0，所述的反应溶剂的质量为N-甲酰基-2H-4-氯喹啉衍生物质量的15～20倍。
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