CN106045991B - 叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用 - Google Patents

叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用 Download PDF

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    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems

Abstract

本发明公开了一种叶绿素作为光敏剂催化N,N‑二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用，本发明还具体公开了应用叶绿素作为光敏剂催化N,N‑二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法。本发明公开表明叶绿素作为光敏剂在可见光条件下可催化N,N‑二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物，并且具有很高的收率。该发明为四氢喹啉类衍生物的合成提供了一个简单、高效、绿色的合成途径，符合绿色化学和可持续发展的要求。

Description

叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生 物中的应用
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用。
背景技术
可见光催化具有成本低、易获得和环境友好等特点，近几年在有机合成中得到了广泛应用，已成为一个具有很大发展空间和良好应用前景的研究领域。尤其是可见光诱导的毗邻氮原子的sp3碳中心的直接环化反应得到广泛的研究，由MacMillan,Yoon,Stephenson和其他组所报道的可见光催化氧化还原反应表明钌，铱和铜配合物作为可见光催化剂能够催化许多有机合成反应。然而，目前钌、铱等金属配体催化剂仍有一些不足之处：首先，钌和铱作为稀有金属价格昂贵，限制了其在工业上的广泛应用；其次，钌和铱配合物有一定毒性，需要附加纯化步骤才能消除它们可能在最终产物的残留。因此，从生物资源中寻找绿色环保、可再生的光敏剂具有很大的发展空间。
四氢喹啉类衍生物作为一类非常重要的分子骨架，广泛存在于天然产物和药物分子中，具有广泛的生物活性，如抗菌，抗心律失常，以及神经保护等功能。因此，四氢喹啉衍生物一直是化学家、药学家的重要合成目标。这类化合物的合成具有潜在的应用价值，因此，探究更绿色、更简便且可持续的方法合成四氢喹啉类化合物显得尤为重要。
叶绿素是自然界中催化光诱导电子转移(PET)过程最丰富的天然可见光催化剂，它作为主要的光受体存在于大多数绿色植物的叶绿体内。但现有技术还未报道叶绿素作为一种高效光敏剂，能催化二甲基苯胺与马来酰亚胺之间的环化反应，以合成四氢喹啉类衍生物，获得中等到较高的收率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用。在温和的反应条件下合成含有多种取代基的四氢喹啉衍生物，获得中等到高的收率。
为达到上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
1、叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用。
优选的，所述N,N-二甲基苯胺衍生物结构通式为所述马来酰亚胺衍生物结构通式为其中R1为H，4-Me，4-F，4-Cl，4-Br；R2为H，Me，Et，t-Bu，Ph，Bn。
2、应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，向反应容器中加入N,N-二甲基苯胺衍生物、马来酰亚胺衍生物和溶剂，加入叶绿素并控制温度为20～25℃，在光照条件下反应4～48小时。
优选的：所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、甲醇、四氢呋喃、环己烷、1,4-二氧六环、二氯甲烷中的一种或几种。
更优先的：所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
优选的：所述N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物摩尔比为1～2.5:1～2.5。
更优选的：所述N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物摩尔比为2:1。
优选的：所述叶绿素的用量与马来酰亚胺衍生物用量的摩尔比为0.23～1..10‰。
优选的，所述N,N-二甲基苯胺衍生物、马来酰亚胺衍生物和溶剂的摩尔体积比(mmol：mmol：ml)为0.5:0.25：0.5-2.5。
优选的，所述光照强度为5～45瓦。
本发明的有益效果在于：本发明通过研究表明叶绿素作为光敏剂在可见光条件下可催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物，并且具有很高的收率。该发明为四氢喹啉类衍生物的合成提供了一个简单、高效、绿色的合成途径，符合绿色化学和可持续发展的要求。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：
图1表示推导出的叶绿素作为光敏剂可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物的反应机理图。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
本实施方法中所使用的主要仪器及试剂：
主要仪器：核磁共振仪：型号Bruker AVANCE DMX600,溶剂为氘代氯仿和氘代二甲基亚砜，四甲基硅烷为内标；旋转薄膜蒸发仪。
主要试剂：叶绿素(日本东京化成工业有限公司出品，提取自植物，其中添加了干燥的阿拉伯树胶和乳糖，植物源叶绿素含量为0.5％),N,N-二甲基苯胺，N,N-二甲基对甲苯胺，N,N-二甲基对氟苯胺，N,N-二甲基对氯苯胺，N,N-二甲基对溴苯胺，马来酰亚胺，N-甲基马来酰亚胺，N-乙基马来酰亚胺，N-叔丁基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺，N-苄基马来酰亚胺，N,N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，乙腈，甲醇，环己烷，1,4-二氧六环，二氯甲烷。5瓦、12瓦、23瓦、32瓦、45瓦飞利浦荧光灯。除特别注明外，所用试剂全部来自商业渠道并且未经进一步纯化。
一、验证叶绿素及光照对合成反应的影响
首先，以N,N-二甲基对甲苯胺和N-苯基马来酰亚胺为底物在N,N-二甲基甲酰胺中的反应为模型反应进行了一系列对照实验，以验证可见光和叶绿素在模型反应中的必要性。结果如表1所示：
表1对照实验1a
a反应条件：N,N-二甲基对甲苯胺(0.50mmol)，N-苯基马来酰亚胺(0.25mmol)，N,N-二甲基甲酰胺(1.0mL)在室温条件下反应36小时。TEMPO表示四甲基哌啶氧化物。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
c“-”表示不加入。
d“+”表示加入。
由表1可表明，该反应在没有可见光也没有叶绿素的条件下不能发生(表1，序号1)。在只有可见光没有叶绿素的情况下，36小时后只有痕量产物生成(表1，序号2)。在只有叶绿素没有可见光的情况下，36小时后也只有痕量产物生成(表1，序号3)。而当叶绿素(0.68mol‰)作为光敏剂，在可见光(23瓦荧光灯)照射下，反应36小时后目标产物3a可达80％的较好收率(表1，序号4)。上述实验证明可见光和叶绿素是该反应发生所必需的。在有光和叶绿素同时存在的条件下，加入自由基捕获剂2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)，反应36小时后只得到痕量目标产物3a(表1，序号5)，表明该反应过程是自由基历程。
二、验证阿拉伯树胶和乳糖对合成反应无催化影响
我们使用的叶绿素是由日本东京化成工业有限公司出品，提取自植物，植物源叶绿素含量为0.5％，其中添加了干燥的阿拉伯树胶和乳糖，以提高叶绿素的水分散性。为了考察阿拉伯树胶和乳糖对该反应的影响，我们又做了相应的对照实验。由于在前述反应中(表1，序号4)我们使用的催化剂量为0.68mol‰(即30毫克的叶绿素制剂，其中叶绿素含量为0.5％，其余为阿拉伯树胶和乳糖)，因此，我们分别采用乳糖(30毫克)、阿拉伯树胶(30毫克)，以及乳糖：阿拉伯树胶＝1:1的混合物(30毫克)代替叶绿素进行反应。结果如表2所示：
表2对照实验2a
a反应条件：N,N-二甲基对甲苯胺(0.50mmol)，N-苯基马来酰亚胺(0.25mmol)，N,N-二甲基甲酰胺(1.0mL)，23瓦荧光灯照射，在室温条件下反应36小时。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
c“+”表示加入。
d“-”表示不加入。
由表2所示的数据可以看出，乳糖、阿拉伯树胶和乳糖和阿拉伯树胶的混合物只能少量催化该反应，收率在7％-28％之间(表2，序号1-3)，说明添加物没有起到主要作用，叶绿素和光在该模型反应中起到关键作用。
三、反应溶剂的筛选
以N,N-二甲基对甲苯胺,N-苯基马来酰亚胺作为模型反应在叶绿素作为光敏剂，23瓦荧光灯照射下搅拌条件下考察不同溶剂对模型反应的影响，结果见表3所示：
表3不同溶剂对可见光催化环化反应合成四氢喹啉的影响a
a反应条件：N,N-二甲基对甲苯胺(0.50mmol)，N-苯基马来酰亚胺(0.25mmol)，叶绿素(0.68mol‰),溶剂(1.0mL)，23瓦荧光灯，在室温条件下反应36小时。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
由表3可看出，通过考察溶剂对模型反应的影响，我们发现溶剂类型对反应收率有较大的影响(表3，序号1-9)。反应在极性非质子性溶剂N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中分别得到了80％、76％的较好收率(表3，序号1，2)。其它几种参与反应的溶剂未能给出更好的结果(表3，序号3-8)。当水作为溶剂时，由于催化剂和反应底物溶解性较差，只能观察到痕量的产物(表3，序号9)。因此，N,N-二甲基甲酰胺被选为最佳溶剂。
四、反应底物最佳摩尔比的筛选
以N,N-二甲基对甲苯胺与N-苯基马来酰亚胺之间的反应作为模型反应，叶绿素作为光催化剂，N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂，在23瓦荧光灯照射下搅拌反应，考察反应底物摩尔比对模型反应的影响，结果见表4所示：
表4底物摩尔比对可见光催化环化反应合成四氢喹啉的影响a
a反应条件：N,N-二甲基对甲苯胺(0.25-0.63mmol)，N-苯基马来酰亚胺(0.25-0.63mmol)，叶绿素(0.68mol‰),N,N-二甲基甲酰胺(1.0mL)，23瓦荧光灯，在室温条件下反应36小时。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
由表4可看出，先固定N-苯基马来酰亚胺的量，扩大N,N-二甲基对甲苯胺的量，产率从51％增大到80％(表4，序号1-4)；再固定N,N-二甲基对甲苯胺的量，扩大N-苯基马来酰亚胺的量，并未得到更好的结果(表4，序号5-7)。因此N,N-二甲基对甲苯胺,N-苯基马来酰亚胺(1a:2a)摩尔比为2:1被选为最优摩尔比。
五、反应体系中溶剂体积的最佳用量筛选
以N,N-二甲基对甲苯胺、N-苯基马来酰亚胺作为模型反应，叶绿素作为光敏剂，N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂，在23瓦荧光灯照射下搅拌反应，考察溶剂体积对反应收率的影响，结果见表5所示：
表5溶剂体积对可见光催化环化反应合成四氢喹啉的影响a
a反应条件：N,N-二甲基对甲苯胺(0.50mmol)，N-苯基马来酰亚胺(0.25mmol)，叶绿素(0.68mol‰),N,N-二甲基甲酰胺(0.5-2.5mL)，23瓦荧光灯，在室温条件下反应36小时。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
由表5可知，反应体系体积由0.5mL增加到2.0mL时，产物收率从47％增大到89％(表5，序号1-4)；再增加N,N-二甲基甲酰胺的体积到2.5mL，并未得到更好的结果(表5，序号5)。因此2.0mL被选为最佳溶剂体积。
六、最佳光源的确定
以N,N-二甲基对甲苯胺、N-苯基马来酰亚胺作为模型反应，叶绿素作为光敏剂，N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂，在不同瓦数的荧光灯照射下搅拌反应，考察不同瓦数的荧光灯对反应收率的影响，结果见表6所示：
表6不同瓦数的荧光灯对可见光催化环化反应合成四氢喹啉的影响a
a反应条件：N,N-二甲基对甲苯胺(0.50mmol)，N-苯基马来酰亚胺(0.25mmol)，叶绿素(0.68mol‰),N,N-二甲基甲酰胺(2.0mL)，5-45瓦荧光灯，在室温条件下反应36小时。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
由表6可知，光源由5瓦增加到23瓦时，产物收率从55％提高到89％(表6，序号1-3)；再增加光源到45瓦，并未得到更好的结果(表6，序号4,5)。因此23瓦荧光灯被选为最佳光源。
七、反应时间对催化环化反应合成四氢喹啉的影响
以N,N-二甲基对甲苯胺、N-苯基马来酰亚胺作为模型反应，以叶绿素作为光敏剂，于2.0mL N,N-二甲基甲酰胺中，在23瓦荧光灯照射下搅拌反应，考察反应时间对收率的影响，结果见表7所示：
表7反应时间对可见光催化环化反应合成四氢喹啉的影响a
a反应条件：N,N-二甲基对甲苯胺(0.50mmol)，N-苯基马来酰亚胺(0.25mmol)，叶绿素(0.68mol‰),N,N-二甲基甲酰胺(2.0mL)，23瓦荧光灯，在室温条件下反应4-48小时。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
由表7可知，反应时间在8小时之内，反应速率较慢，产物得到较低收率(表7，序号1，2)，延长反应时间到12-48小时，产物收率从47％提高到97％(表7，序号3-7)。
八、底物扩展
筛选出最优的反应条件后，我们继续探究了叶绿素催化环化反应合成四氢喹啉衍生物的底物范围。多种取代的N,N-二甲基苯胺和马来酰亚胺的底物扩展总结如表8所示：
表8叶绿素作为光敏剂可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物底物扩展a
a反应条件：二甲基苯胺(0.50mmol)，马来酰亚胺(0.25mmol)，叶绿素(0.68mol‰),N,N-二甲基甲酰胺(2.0mL)，23瓦荧光灯，在室温条件下反应30-48小时。
b硅胶柱层析分离产物获得收率。
由表8可看出，未取代的、以及供电子基或者吸电子基取代的N,N-二甲基苯胺(R1＝H,4-Me,4-F,4-Cl,4-Br)均能与不同取代的马来酰亚胺(R2＝H,Me,Et,t-Bu,Ph,Bn)很好地反应。其中N-叔丁基马来酰亚胺，可能由于空间位阻较大的原因，反应48小时得到相对较低的收率(61-66％)(表8，序号4,10,25)。其他不同取代的马来酰亚胺，在反应30或者36小时后均得到较好的收率(69-98％)(表8，序号1-3,5-9,11-24，26)。总体来说，该反应的底物适应性良好，在可见光条件下叶绿素作为光敏剂能催化多种取代的N,N-二甲基苯胺和马来酰亚胺之间环化反应合成四氢喹啉类衍生物。
九、反应机理的推导
对照试验1已表明该环化反应发生的必要条件是光和叶绿素，在有光和叶绿素同时存在的条件下加入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)，得到痕量目标产物，推测该反应过程是自由基历程。于是我们提出了叶绿素作为光敏剂可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物可能的反应机理，如图1所示，首先叶绿素在光照条件下由基态被激发到激发态；二甲基苯胺1经单电子转移生成阳离子自由基4，同时，激发态叶绿素从二甲基苯胺1得到一个电子被还原，随后被氧气氧化，完成叶绿素的光氧化还原催化循环；阳离子自由基4脱去一个质子，生成α-氨基烷基自由基5；5与马来酰亚胺加成得到中间体6，中间体6经环化、氧化、再脱去氢离子得到目标产物3。
通过以上可表明在可见光照射下，叶绿素作为光敏剂催化二甲基苯胺与马来酰亚胺的环化反应，以合成相应四氢喹啉类衍生物是一种简单、高效、绿色合成方法。该过程利用可见光、叶绿素和大气中的氧气等环保的试剂体现出绿色效果，作为天然色素的叶绿素在极低的加载量(0.68mol‰)、室温、简单的操作过程中实现sp3碳氢键官能化，再经环化氧化形成四氢喹啉类衍生物。该方法为四氢喹啉类衍生物的合成提供了一个简单、高效、绿色的合成途径，符合绿色化学和可持续发展的要求。
十、产物表征
表8中3a-3z产物经核磁共振波谱法测定，数据如下：
化合物3a：
含量(67.7mg,89％)；白色固体,mp 193-195℃；Rf＝0.31(petroleum ether/ethyl acetate 6:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.45(t,J＝7.7Hz,2H),7.39(d,J＝8.1Hz,2H),7.33–7.28(m,2H),7.07(d,J＝8.2Hz,1H),6.68(d,J＝8.3Hz,1H),4.14(d,J＝9.6Hz,1H),3.61(dd,J＝11.4,2.5Hz,1H),3.54(ddd,J＝9.4,4.0,2.9Hz,1H),3.09(dd,J＝11.4,4.4Hz,1H),2.84(s,3H),2.33(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.7,175.8,146.4,132.1,130.8,129.3,129.2,129.1(d,J＝42.9Hz),128.5,126.4,118.5,112.5,51.0,43.6,42.2,39.5,20.4.
化合物3b：
含量(45.2mg,74％)；白色固体,mp 171-174℃；Rf＝0.35(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.32(s,1H),7.08–7.00(m,1H),6.63(d,J＝8.3Hz,1H),3.97(d,J＝9.4Hz,1H),3.53(dd,J＝11.4,2.3Hz,1H),3.35(ddd,J＝9.3,4.2,2.4Hz,1H),3.01(s,3H),2.95(dd,J＝11.4,4.5Hz,1H),2.78(s,3H),2.32(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.8,176.8,146.3,130.7,129.1,128.9,118.7,112.5,50.8,43.6,42.1,39.5,25.3,20.4.
化合物3c：
含量(46.5mg,72％)；白色固体,mp 117-119℃；Rf＝0.36(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.32(s,1H),7.03(d,J＝8.2Hz,1H),6.63(d,J＝8.3Hz,1H),3.94(d,J＝9.4Hz,1H),3.56(dt,J＝18.6,6.7Hz,2H),3.49(dd,J＝11.4,2.6Hz,1H),3.33(ddd,J＝9.3,4.4,2.7Hz,1H),2.99(dd,J＝11.4,4.6Hz,1H),2.78(s,3H),2.32(s,3H),1.16(t,J＝7.2Hz,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.8,176.8,146.3,130.7,129.1,128.9,118.7,112.5,50.8,43.6,42.1,39.5,25.3,20.4,12.9.HRMS(ESI)calc.forC15H18N2O2(M+Na)+:281.1260,found:281.1264.
化合物3d：
含量(44.1mg,62％)；黄油状；Rf＝0.29(petroleum ether/ethyl acetate 12:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.03(d,J＝8.2Hz,1H),6.64(d,J＝8.2Hz,1H),6.58(d,J＝54.6Hz,1H),3.81(d,J＝9.7Hz,1H),3.42(dd,J＝11.3,3.0Hz,1H),3.20(ddd,J＝9.6,4.3,3.3Hz,1H),2.96(dd,J＝11.3,4.6Hz,1H),2.79(s,3H),2.32(s,3H),1.57(s,9H).13CNMR(150MHz,CDCl3)δ＝179.6,177.9,133.9,130.8,128.9,119.2,112.3,58.7,51.3,43.2,42.2,39.5,28.4,20.4.HRMS(ESI)calc.for C17H22N2O2(M+Na)+:309.1573,found:309.1582.
化合物3e：
含量(66.5mg,83％)；白色固体,mp 120-122℃；Rf＝0.33(petroleum ether/ethyl acetate 8:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.31(dt,J＝11.5,5.4Hz,6H),7.05(d,J＝8.2Hz,1H),6.65(d,J＝8.3Hz,1H),4.68(dd,J＝41.4,14.4Hz,2H),3.96(d,J＝9.4Hz,1H),3.50(dd,J＝11.4,2.5Hz,1H),3.41–3.34(m,1H),3.01(dd,J＝11.4,4.5Hz,1H),2.80(s,3H),2.33(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.4,176.5,146.3,135.7,130.8,129.1,129.0,128.6,128.3,127.8,118.9,112.4,51.1,43.7,42.8,42.2,39.4,20.4.
化合物3f：
含量(67.9mg,93％)；白色固体,mp 203-205℃；Rf＝0.27(petroleum ether/ethyl acetate 6:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.56(d,J＝7.5Hz,1H),7.46(t,J＝7.7Hz,2H),7.39(t,J＝7.4Hz,1H),7.29(dd,J＝15.3,7.7Hz,3H),6.95(t,J＝7.4Hz,1H),6.78(d,J＝8.2Hz,1H),4.17(d,J＝9.6Hz,1H),3.63(dd,J＝11.5,2.6Hz,1H),3.58–3.51(m,1H),3.14(dd,J＝11.5,4.4Hz,1H),2.87(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.6,175.7,148.5,132.1,130.4,129.0,128.7,128.5,126.4,119.7,118.6,112.5,50.7,43.6,42.2,39.4.
化合物3g：
含量(52.6mg,97％)；白色固体,mp 77-79℃；Rf＝0.18(petroleum ether/ethylacetate 2:1)；
1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ＝11.30(br,1H),7.31(d,J＝7.3Hz,1H),7.16(t,J＝7.2Hz,1H),6.82(t,J＝7.3Hz,1H),6.73(d,J＝8.1Hz,1H),4.01(d,J＝9.4Hz,1H),3.47–3.43(m,1H),3.33(dd,J＝11.5,2.3Hz,1H),2.87(dd,J＝11.5,4.7Hz,1H),2.72(s,3H).13CNMR(150MHz,DMSO-d6)δ＝180.6,178.6,148.9,130.4,128.3,120.1,119.2,112.7,50.8,44.4,43.3,39.7.HRMS(ESI)calc.for C12H12N2O2(M+H)+:217.0972,found:217.0976.
化合物3h：
含量(53.3mg,93％)；白色固体,mp 171-173℃；Rf＝0.24(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.50(d,J＝7.5Hz,1H),7.25–7.20(m,1H),6.91(t,J＝7.4Hz,1H),6.72(d,J＝8.2Hz,1H),4.01(d,J＝9.4Hz,1H),3.55(dd,J＝11.5,2.4Hz,1H),3.38(ddd,J＝9.3,4.2,2.5Hz,1H),3.06(dd,J＝11.5,4.5Hz,1H),3.00(s,3H),2.82(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.7,176.8,148.4,130.2,128.6,119.6,118.7,112.5,50.5,43.6,42.0,39.4,25.3.
化合物3i：
含量(53.3mg,87％)；黄油状；Rf＝0.32(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.50(d,J＝7.5Hz,1H),7.25–7.21(m,1H),6.91(t,J＝7.4Hz,1H),6.72(d,J＝8.2Hz,1H),3.98(d,J＝9.4Hz,1H),3.62–3.53(m,2H),3.52(dd,J＝11.5,2.7Hz,1H),3.38–3.34(m,1H),3.08–3.05(m,1H),2.82(s,3H),1.16(t,J＝7.2Hz,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.4,176.5,148.4,130.2,128.5,119.6,118.9,112.4,50.7,43.5,42.0,39.4,34.2,12.9.HRMS(ESI)calc.for C14H16N2O2(M+Na)+:267.1104,found:267.1107.
化合物3j：
含量(44.8mg,66％)；白色固体,mp 77-79℃；Rf＝0.29(petroleum ether/ethylacetate 12:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.47(d,J＝7.5Hz,1H),7.23(t,J＝7.7Hz,1H),6.90(t,J＝7.4Hz,1H),6.73(d,J＝8.2Hz,1H),3.85(d,J＝9.7Hz,1H),3.45(dd,J＝11.4,2.9Hz,1H),3.26–3.20(m,1H),3.03(dd,J＝11.4,4.5Hz,1H),2.83(s,3H),1.57(s,9H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝179.5,177.8,148.3,130.3,128.4,119.2(d,J＝17.1Hz),112.3,58.7,50.9,43.2,42.1,39.3,28.4.
化合物3k：
含量(72.5mg,95％)；白色固体,mp 126-128℃；Rf＝0.30(petroleum ether/ethyl acetate 8:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.50(d,J＝7.5Hz,1H),7.33(d,J＝7.0Hz,2H),7.29(dd,J＝16.6,8.9Hz,3H),7.24(d,J＝7.5Hz,1H),6.93(t,J＝7.4Hz,1H),6.74(d,J＝8.2Hz,1H),4.68(dd,J＝37.8,14.4Hz,2H),4.00(d,J＝9.4Hz,1H),3.52(dd,J＝11.5,2.6Hz,1H),3.37(ddd,J＝9.1,4.2,2.8Hz,1H),3.07(dd,J＝11.5,4.5Hz,1H),2.83(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.3,176.4,148.5,135.6,130.3,128.6(d,J＝2.1Hz),128.3,127.8,119.7,118.9,112.4,50.8,43.7,42.8,42.1,39.3.
化合物3l：
含量(75.4mg,97％)；白色固体,mp 171-173℃；Rf＝0.31(petroleum ether/ethyl acetate 9:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.39(d,J＝7.7Hz,2H),7.33(d,J＝7.4Hz,1H),7.22(d,J＝7.9Hz,3H),6.89(td,J＝8.6,2.7Hz,1H),6.63(dd,J＝8.9,4.6Hz,1H),4.09(d,J＝9.4Hz,1H),3.56–3.53(m,1H),3.52–3.48(m,1H),3.03(dd,J＝11.4,3.9Hz,1H),2.77(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.4,175.2,157.3,155.8,145.0(d,J＝1.7Hz),131.9,129.0,128.5,126.6,126.3(d,J＝5.6Hz),120.1(d,J＝7.7Hz),117.0,116.8,115.0,114.9,113.3(d,J＝7.6Hz),51.0,43.4,42.2,39.7.
化合物3m：
含量(57.5mg,98％)；白色固体；Rf＝0.25(petroleum ether/ethyl acetate 2:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝8.57(br,1H),7.21(dd,J＝8.7,2.8Hz,1H),6.99–6.89(m,1H),6.67(dd,J＝9.0,4.6Hz,1H),4.01(d,J＝9.5Hz,1H),3.50(dd,J＝11.5,2.6Hz,1H),3.43(ddd,J＝9.4,4.3,2.7Hz,1H),3.02–2.99(m,1H),2.81(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.3,175.9,157.4,155.8,144.9(d,J＝2.0Hz),119.9,116.8,116.7,115.1,115.0,113.4(d,J＝7.6Hz),50.8,44.6,43.3,39.7.HRMS(ESI)calc.for C12H11FN2O2(M+H)+:235.0877,found:235.0884.
化合物3n：
含量(55.4mg,89％)；白色固体,mp 136-138℃；Rf＝0.23(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.23(dd,J＝8.7,2.8Hz,1H),6.92(td,J＝8.6,2.9Hz,1H),6.63(dd,J＝8.9,4.6Hz,1H),3.97(d,J＝9.4Hz,1H),3.51(dd,J＝11.5,2.5Hz,1H),3.37(ddd,J＝9.3,4.3,2.6Hz,1H),3.01(s,3H),2.99(d,J＝4.5Hz,1H),2.78(s,3H).13CNMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.4,176.1,157.4,155.8,144.9(d,J＝1.9Hz),120.2(d,J＝7.6Hz),116.9,116.8,115.0,114.8,113.3(d,J＝7.6Hz),50.9,43.4,42.1,39.7,25.4.HRMS(ESI)calc.for C13H13FN2O2(M+H)+:249.1034,found:249.1036.
化合物3o：
含量(55.0mg,84％)；白色固体,mp 122-124℃；Rf＝0.30(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.24(dd,J＝8.7,2.9Hz,1H),6.92(td,J＝8.6,2.9Hz,1H),6.64(dd,J＝8.9,4.6Hz,1H),3.94(d,J＝9.4Hz,1H),3.56(tt,J＝13.4,6.6Hz,2H),3.49(dd,J＝11.5,2.7Hz,1H),3.35(ddd,J＝9.3,4.5,2.8Hz,1H),3.01(dd,J＝11.5,4.6Hz,1H),2.79(s,3H),1.16(t,J＝7.2Hz,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.1,175.9,157.4,155.8,144.9(d,J＝1.7Hz),120.4(d,J＝7.7Hz),117.0,116.8,114.9,114.8,113.3(d,J＝7.6Hz),51.0,43.3,42.1,39.7,34.3,12.9.HRMS(ESI)calc.for C14H15FN2O2(M+H)+:263.1190,found:263.1193.
化合物3p：
含量(56.1mg,69％)；白色固体,mp 123-125℃；Rf＝0.33(petroleum ether/ethyl acetate 10:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.30(ddd,J＝9.8,9.1,4.7Hz,5H),7.24(dd,J＝8.7,2.8Hz,1H),6.93(td,J＝8.6,2.9Hz,1H),6.65(dd,J＝8.9,4.6Hz,1H),3.96(d,J＝9.4Hz,1H),3.49(dd,J＝11.5,2.7Hz,1H),3.42–3.34(m,1H),3.02(dd,J＝11.5,4.6Hz,1H),2.79(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.0,175.8,157.4,155.9,144.9(d,J＝1.8Hz),135.5,128.6,128.3,127.8,120.3(d,J＝7.7Hz),117.0,116.8,115.0,114.9,113.3(d,J＝7.6Hz),51.1,43.5,42.9,42.2,39.6.HRMS(ESI)calc.for C19H17FN2O2(M+Na)+:347.1166,found:347.1170.
化合物3q：
含量(79.9mg,98％)；白色固体,mp 157-159℃；Rf＝0.29(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.48(d,J＝2.0Hz,1H),7.42(t,J＝7.7Hz,2H),7.35(t,J＝7.4Hz,1H),7.24(d,J＝7.5Hz,2H),7.15(dd,J＝8.7,2.4Hz,1H),6.64(d,J＝8.8Hz,1H),4.08(d,J＝9.6Hz,1H),3.58(dd,J＝11.5,2.7Hz,1H),3.52(ddd,J＝9.5,4.2,2.9Hz,1H),3.08(dd,J＝11.6,4.4Hz,1H),2.81(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.2,175.1,147.1,131.9,129.9,129.0,128.5(d,J＝13.8Hz),126.3,124.4,120.0,113.7,50.5,43.3,41.9,39.4.
化合物3r：
含量(60.9mg,97％)；白色固体,mp 177-179℃；Rf＝0.25(petroleum ether/ethyl acetate 2:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝9.56(br,1H),7.40(d,J＝2.2Hz,1H),7.14(dd,J＝8.7,2.4Hz,1H),6.62(d,J＝8.7Hz,1H),3.95(d,J＝9.5Hz,1H),3.47(dd,J＝11.6,2.7Hz,1H),3.39(ddd,J＝9.4,4.4,2.8Hz,1H),2.99(dd,J＝11.6,4.5Hz,1H),2.79(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.8,176.5,147.0,129.7,128.3,124.3,120.1,113.6,50.3,44.4,43.0,39.4.HRMS(ESI)calc.for C13H13ClN2O2(M+H)+:251.0582,found:251.0589.
化合物3s：
含量(52.5mg,79％)；白色固体,mp 174-177℃；Rf＝0.30(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.46(d,J＝2.1Hz,1H),7.15(dd,J＝8.7,2.4Hz,1H),6.62(d,J＝8.7Hz,1H),3.95(d,J＝9.4Hz,1H),3.53(dd,J＝11.6,2.5Hz,1H),3.37(ddd,J＝9.3,4.2,2.6Hz,1H),3.03(dd,J＝11.6,4.5Hz,1H),3.00(s,3H),2.79(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.2,176.1,147.0,129.8,128.4,124.4,120.2,113.7,50.4,43.3,41.8,39.4,25.4.
化合物3t：
含量(51.1mg,73％)；白色固体,mp 121-123℃；Rf＝0.29(petroleum ether/ethyl acetate 4:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.47(d,J＝2.3Hz,1H),7.16(dd,J＝8.7,2.4Hz,1H),6.63(d,J＝8.7Hz,1H),3.93(d,J＝9.4Hz,1H),3.56(dt,J＝14.0,6.7Hz,2H),3.50(dd,J＝11.5,2.8Hz,1H),3.35(ddd,J＝9.3,4.5,2.9Hz,1H),3.04(dd,J＝11.5,4.6Hz,1H),2.80(s,3H),1.16(t,J＝7.2Hz,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.9,175.8,147.0,129.8,128.3,124.4,120.3,113.6,50.5,43.2,41.7,39.4,34.4,12.9.HRMS(ESI)calc.forC14H15ClN2O2(M+H)+:279.0895,found:279.0901.
化合物3u：
含量(68.2mg,80％)；白色固体,mp 141-143℃；Rf＝0.34(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.47(d,J＝2.0Hz,1H),7.35–7.24(m,5H),7.17(dd,J＝8.7,2.3Hz,1H),6.64(d,J＝8.7Hz,1H),4.67(dd,J＝38.2,14.3Hz,2H),3.93(d,J＝9.4Hz,1H),3.49(dd,J＝11.5,2.7Hz,1H),3.36(ddd,J＝9.1,4.2,3.0Hz,1H),3.05(dd,J＝11.5,4.6Hz,1H),2.80(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.9,175.7,147.1,135.5,129.9,128.6,128.4(d,J＝12.6Hz),127.9,124.5,120.3,113.6,50.7,43.4,42.9,41.9,39.4.HRMS(ESI)calc.for C19H17ClN2O2(M+Na)+:363.0871,found:363.0876.
化合物3v：
含量(89.0mg,96％)；白色固体,mp 157-159℃；Rf＝0.28(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.70–7.63(m,1H),7.45(ddd,J＝7.6,6.3,1.6Hz,2H),7.41–7.37(m,1H),7.36–7.32(m,1H),7.32–7.25(m,2H),6.63(dd,J＝8.7,5.1Hz,1H),4.09(dd,J＝9.5,4.8Hz,1H),3.61(ddd,J＝11.5,4.9,2.8Hz,1H),3.57–3.49(m,1H),3.11(dt,J＝11.3,4.7Hz,1H),2.83(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.2,175.1,147.5,132.7,132.0,131.4,129.0,128.6,126.3,120.5,114.2,111.6,50.4,43.3,41.8,39.4.
化合物3w：
含量(66.1mg,86％)；白色固体,mp 187-189℃；Rf＝0.26(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.60(s,1H),7.31–7.28(m,1H),6.57(d,J＝8.7Hz,1H),3.95(d,J＝9.4Hz,1H),3.53(dd,J＝11.6,2.2Hz,1H),3.41–3.33(m,1H),3.04(dd,J＝11.6,4.5Hz,1H),3.00(s,3H),2.79(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝178.2,176.1,147.4,132.6,131.3,120.6,114.1,111.6,50.3,43.3,41.7,39.4,25.4.
化合物3x：
含量(72.8mg,90％)；白色固体,mp 128-130℃；Rf＝0.31(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.58(d,J＝1.5Hz,1H),7.31–7.27(m,1H),6.56(d,J＝8.7Hz,1H),3.91(d,J＝9.4Hz,1H),3.59–3.51(m,2H),3.48(dd,J＝11.6,2.7Hz,1H),3.34(ddd,J＝9.0,4.2,3.0Hz,1H),3.03(dd,J＝11.6,4.6Hz,1H),2.78(s,3H),1.14(t,J＝7.2Hz,3H).13CNMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.9,175.8,147.4,132.6,131.2,120.8,114.1,111.5,50.4,43.2,41.6,39.4,34.3,12.9.HRMS(ESI)calc.for C14H15BrN2O2(M+Na)+:345.0209,found:345.0211.
化合物3y：
含量(53.8mg,61％)；白色固体,mp 115-117℃；Rf＝0.29(petroleum ether/ethyl acetate 10:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.57(d,J＝1.8Hz,1H),7.29(dd,J＝8.6,2.2Hz,1H),6.58(d,J＝8.7Hz,1H),3.79(d,J＝9.7Hz,1H),3.43(dd,J＝11.5,3.1Hz,1H),3.25–3.17(m,1H),3.01(dd,J＝11.5,4.6Hz,1H),2.80(s,3H),1.56(s,9H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝179.0,177.0,147.3,132.7,131.1,121.1,114.0,111.3,58.9,50.6,42.8,41.8,39.4,28.3.HRMS(ESI)calc.forC16H19BrN2O2(M+Na)+:373.0522,found:373.0525.
化合物3z：
含量(72.5mg,75％)；白色固体,mp 148-150℃；Rf＝0.23(petroleum ether/ethyl acetate 3:1)；
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ＝7.60(d,J＝1.7Hz,1H),7.35–7.25(m,6H),6.59(d,J＝8.7Hz,1H),4.67(dd,J＝39.3,14.3Hz,2H),3.93(d,J＝9.4Hz,1H),3.49(dd,J＝11.5,2.8Hz,1H),3.37(ddd,J＝9.2,4.3,3.0Hz,1H),3.05(dd,J＝11.5,4.6Hz,1H),2.80(s,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ＝177.8,175.7,147.5,135.5,132.7,131.3,128.6,128.3,127.9,120.7,114.1,111.7,50.6,43.4,42.9,41.7,39.3.
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述N,N-二甲基苯胺衍生物结构通式为，所述马来酰亚胺衍生物结构通式为；其中R1为H，4-Me，4-F，4-Cl，4- Br；R2为H，Me，Et，t-Bu，Ph，Bn。
3.应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，其特征在于：向反应容器中加入N,N-二甲基苯胺衍生物、马来酰亚胺衍生物和溶剂，加入叶绿素并控制温度为20~25℃，在光照条件下反应4~48 小时；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、甲醇、四氢呋喃、环己烷、1,4-二氧六环、二氯甲烷中的一种或几种；所述叶绿素的用量与马来酰亚胺衍生物用量的摩尔比为0.68mol‰。
4.根据权利要求3所述应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，其特征在于：所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
5.根据权利要求3所述应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，其特征在于：所述N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物摩尔比为1~2.5：1~2.5。
6.根据权利要求3所述应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，其特征在于：所述N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物摩尔比为2：1。
7.根据权利要求3所述应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，其特征在于，所述N,N-二甲基苯胺衍生物、马来酰亚胺衍生物和溶剂比为0.5：0.25：0.5-2.5，mmol：mmol：ml。
8.根据权利要求3所述应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，其特征在于，所述光照强度为5~45瓦。
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