CN101781247B - 一种合成取代的3-喹啉羧酸及类似物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成取代的3-喹啉羧酸及类似物的新方法,即从官能团化的喹啉出发,经过羰基化和选择性脱羧,制备取代的3-喹啉羧酸。这种方法也适用于制备多种取代的4-异喹啉羧酸。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学合成方法,从官能团化的喹啉出发,经过羰基化和选择性脱羧,制备多种取代的3-喹啉羧酸。这种方法也适用于制备多种取代的4-异喹啉羧酸。
背景技术
取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉羧酸是重要的有机化合物,尤其在药物化学中有广泛的应用。然而,许多取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉羧酸是未知化合物,或者难以检索到合成方法,例如化合物结构式1-4:
发明内容
本发明提供一种合成3-喹啉羧酸的新工艺,该发明也适用于4-异喹啉羧酸的制备。
本发明的技术方案具体是:
一种合成取代的3-喹啉羧酸及类似物的新方法,官能团化的的喹啉经过羰基化和脱羧,制备取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉羧酸:
其中,
所述X1,X2分别独立为:Cl、Br、I、烷氧羰基;
所述R1,R2分别独立为:氢原子、烷基、烷氧基、硝基、卤素、羟基、羰基;所述官能团包括并环;
所述Y分别独立为:OH、烷氧基;
所述催化剂[M]包括Pd、Co及它们的化合物。
所述脱羧包括直接脱去-COOH、烷氧羰基COOR。
本发明具有的优点:
1、该方法经过羰基化和选择性脱羧,步骤较少,操作简便。
2、整个反应中几乎不产生有毒的废弃物,利于环保;
3、产品质量好,收率高,适合大量制备取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉羧酸。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
喹啉-3-羧酸的制备
反应式1所示:以2,3-二氯喹啉为原料,经过钯催化的羰基化反应,得到2,3-喹啉二羧酸二甲酯;2,3-喹啉二羧酸二甲酯水解得到2,3-喹啉二羧酸;最后在加热条件下,选择性脱去2位的羧基,得到了喹啉-3-羧酸。
在1升高压釜中加入甲醇(400毫升)、2,3-二氯喹啉(40.0克)、三苯基膦(1.60克)和氯化钯(0.24克)。充入一氧化碳,维持40atm压力。反应物加热到160℃,维持3小时。冷却到室温,蒸馏除去溶剂,粗产物用柱色谱纯化,得到2,3-喹啉二羧酸二甲酯(42.5克)。
2,3-喹啉二羧酸二甲酯(35.0克)溶解于甲醇(100毫升)中,加入10%NaOH水溶液(200毫升),加热回流2小时。用浓盐酸调节pH约为2,滤出析出的沉淀(26.1克),即2,3-喹啉二羧酸。将2,3-喹啉二羧酸(26.1克)加入苯甲醚(300毫升)中,搅拌下加热到153℃,维持四小时(注意:此分解反应有失控的可能性,95℃以上时应当缓慢地升温;量大时最好采用连续流反应器。下同)。冷却到室温,滤出析出的沉淀,即3-喹啉羧酸。
实施例2
4-异喹啉羧酸的制备
在100毫升高压釜中加入甲醇(40毫升)、3,4-二氯异喹啉(4.0克)、三苯基膦(0.16克)和氯化钯(0.02克)。充入一氧化碳,维持40atm压力。反应物加热到160℃,维持3小时。冷却到室温,蒸馏除去溶剂,粗产物用柱色谱纯化,得到3,4-异喹啉二羧酸二甲酯(4.1克)。
3,4-异喹啉二羧酸二甲酯(3.5克)溶解于甲醇(20毫升)中,加入10%NaOH水溶液(20毫升),加热回流2小时。用浓盐酸调节pH约为2,滤出析出的沉淀(2.7克),即3,4-异喹啉二羧酸。将3,4-异喹啉二羧酸(2.7克)加入苯甲醚(30毫升)中,搅拌下加热到153℃,维持四小时,然后冷却到室温,滤出析出的沉淀,即4-异喹啉羧酸。
实施例3
从3,4-二溴异喹啉制备4-异喹啉羧酸
在100毫升高压釜中加入甲醇(40毫升)、3,4-二溴异喹啉(4.2克)、Co2(CO)8(0.10克)。充入一氧化碳,维持15atm压力。反应物加热到100℃,维持3小时。冷却到室温,蒸馏除去溶剂,粗产物用柱色谱纯化,得到3,4-异喹啉二羧酸二甲酯(4.1克)。3,4-异喹啉二羧酸二甲酯(3.5克)溶解于甲醇(20毫升)中,加入10%NaOH水溶液(20毫升),加热回流2小时。用浓盐酸调节pH约为2,滤出析出的沉淀(2.7克),即3,4-异喹啉二羧酸。将3,4-异喹啉二羧酸(2.7克)加入苯甲醚(30毫升)中,搅拌下加热到153℃,维持四小时,然后冷却到室温,滤出析出的沉淀,即4-异喹啉羧酸。
实施例4
从6-甲基-2,3-二氯喹啉制备6-甲基-3-喹啉羧酸
在100毫升高压釜中加入甲醇(20毫升)、6-甲基-2,3-二氯喹啉(2.0克)、三苯基膦(0.10克)和氯化钯(0.02克)。充入一氧化碳,维持20atm压力。反应物加热到150℃,维持3小时。冷却到室温,蒸馏除去溶剂,粗产物用柱色谱纯化,得到6-甲基-2,3-喹啉二羧酸二甲酯(1.8克)。6-甲基-2,3-喹啉二羧酸二甲酯(1.8克)溶解于甲醇(10毫升)中,加入10%NaOH水溶液(10毫升),加热回流2小时。用浓盐酸调节pH约为2,滤出析出的沉淀(1.2克),即6-甲基-3,4-异喹啉二羧酸。将6-甲基-3,4-异喹啉二羧酸(1.2克)加入苯甲醚(15毫升)中,搅拌下加热到153℃,维持四小时,然后冷却到室温,滤出析出的沉淀,即6-甲基-3-喹啉羧酸。
实施例5
从4-羟基-2,3-二氯喹啉制备4-羟基-3-喹啉羧酸
在100毫升高压釜中加入甲醇(20毫升)、4-羟基-2,3-二氯喹啉(1.0克)、三苯基膦(0.10克)和氯化钯(0.02克)。充入一氧化碳,维持20atm压力。反应物加热到140℃,维持4小时。冷却到室温,蒸馏除去溶剂,粗产物用柱色谱纯化,得到4-羟基-2,3-喹啉二羧酸二甲酯(0.9克)。4-羟基-2,3-喹啉二羧酸二甲酯(0.9克)溶解于甲醇(5毫升)中,加入10%NaOH水溶液(5毫升),加热回流2小时。用浓盐酸调节pH约为2,滤出析出的沉淀(0.6克),即4-羟基-3,4-异喹啉二羧酸。将4-羟基-3,4-异喹啉二羧酸(0.6克)加入苯甲醚(10毫升)中,搅拌下加热到153℃,维持四小时,然后冷却到室温,滤出析出的沉淀,即4-羟基-3-喹啉羧酸。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
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