CN108530354A - 一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法 - Google Patents

一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法，属于有机合成领域，该方法直接使用廉价易得的苯硫酚类化合物作为合成原料，无需金属试剂和有机溶剂的参与，环境友好，适合工业化生产。该技术方案包括向反应容器中分别加入喹啉类化合物和苯硫酚类化合物，在双氧水和水作用下，于室温下用3W蓝色LED灯光照反应0.5‑1小时；反应结束后，进行柱色谱分离，得到含苯磺酰基喹啉类化合物。本发明能够应用于含苯磺酰基的喹啉类化合物的制备过程中。

Description

一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法。
背景技术
喹啉类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，拥有广泛的药理活性。在医药领域，喹啉类化合物被广泛研究用作抗菌药、抗肿瘤药、抗病毒药等；在农药领域，喹啉类化合物被开发用于高效低毒的杀菌剂和除草剂。
目前，文献中提及了许多关于含苯磺酰基的喹啉类化合物的合成方法，如Xiao,Fuhong；Chen,Shuqing；Chen,Ya et al.Chemical Communications,2015,vol.51,#4,p.652-654公开了利用2-甲基喹啉和亚磺酸钠在叔丁基过氧化氢、碘化钾以及有机溶剂的作用下于80℃反应16小时制备得到了2-苯磺酰基甲基喹啉；Abrunhosa,Isabelle；GuleaMihaela et al.Synthesis,2004,#6,p.928-934公开了利用亚磺酸钠和2-(甲基卤)喹啉盐酸盐在四-正-丙基溴化铵、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯在有机溶剂的作用下于80℃反应24小时制备得到了2-苯磺酰基甲基喹啉，等等。
然而，在上述制备过程中，大多采用有机溶剂和亚磺酸钠等作为合成原料，且反应过程中需要加热处理。然而，由于反应使用的有机溶剂对环境并不有好，且所用合成原料亚磺酸钠价格昂贵、成本高，因此目前所提供的方法并不适合工业化生产。
发明内容
本发明提出一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法，该方法直接使用廉价易得的苯硫酚类化合物作为合成原料，无需金属试剂和有机溶剂的参与，环境友好，适合工业化生产。
为了达到上述目的，本发明提供了一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法，包括如下步骤：
向反应容器中分别加入喹啉类化合物和苯硫酚类化合物，在双氧水和水作用下，于室温下用3W蓝色LED灯光照反应0.5-1小时；
反应结束后，进行柱色谱分离，得到含苯磺酰基喹啉类化合物。
作为优选，所述喹啉类化合物具有所示式(A)结构：
作为优选，所述苯硫酚类化合物具有所示式(B)结构：
作为优选，所述含苯磺酰基喹啉类化合物具有所示式(C)结构：
作为优选，R1为-H、-CH3、-F、-OH中的任一种。
作为优选，R2选自-CH3、-OCH3、-F、-H、-CF3中的任一种。
作为优选，所述喹啉类化合物、苯硫酚类化合物、双氧水和水的毫摩尔比为1:1:4:2-1:2:6:2。
作为优选，所述喹啉类化合物、苯硫酚类化合物、双氧水和水的毫摩尔比为1:1:6:2。
作为优选，所述柱色谱分离中使用的色谱柱为硅胶柱，使用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂，其体积比为1:5-2:1。
作为优选，所述式(C)结构具体包括下述化合物：
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明所提供的合成方法直接使用廉价易得的苯硫酚类化合物为原料来促成含苯磺酰基喹啉类化合物的合成反应，反应体系简单，无需金属催化剂、有机溶剂的参与，无需加热，环境友好、成本低，适于工业化生产，为含苯磺酰基喹啉类化合物的合成提供了一种崭新的方法。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法，包括如下步骤：
S1：向反应容器中分别加入喹啉类化合物和苯硫酚类化合物，在双氧水和水作用下，于室温下用3W蓝色LED灯光照反应0.5-1小时。
在本步骤中，利用喹啉类化合物和苯硫酚类化合物来合成含苯磺酰基喹啉类化合物，其中，苯硫酚在光照和双氧水的条件下产生苯磺酰基自由基，然后苯磺酰基自由基与喹啉类化合物发生自由基取代反应生成目标产物。这里需要说明的是，该步骤无需有机溶剂的参与，仅需使用水作为溶剂即可，这样不仅环境友好，而且还可有效提高产物产率。经试验证明，溶剂为四氢呋喃时产率为10％，溶剂为甲苯时产率为30％，溶剂为二甲基亚砜时产率为0％，溶剂为氯仿时产率为42％，而为水时，其产率则可高达94％以上，甚至可达到98％。可以理解的是，对于该步骤中所设定的温度以及反应时间，本领域技术人员可根据实际反应情况进行选择，只要确保反应原料反应充分、彻底即可。
S2：反应结束后，进行柱色谱分离，得到含苯磺酰基喹啉类化合物。
本实施例所提供的合成方法直接使用廉价易得的苯硫酚类化合物为原料来促成含苯磺酰基喹啉类化合物的合成反应，反应体系简单，无需金属催化剂、有机溶剂的参与，无需加热，环境友好、成本低，适于工业化生产。
在一优选实施例中，所述喹啉类化合物具有所示式(A)结构：
在一优选实施例中，所述苯硫酚类化合物具有所示式(B)结构：
在一优选实施例中，所述含苯磺酰基喹啉类化合物具有所示式(C)结构：
在一优选实施例中，R1为-H、-CH3、-F、-OH中的任一种。
在一优选实施例中，R2选自-CH3、-OCH3、-F、-H、-CF3中的任一种。
上述实施例中具体限定了所使用的喹啉类化合物、苯硫酚类化合物的具体结构式，可以理解的是，本实施例中所限定的喹啉类化合物是以喹啉为基础衍生而来的化合物，结构较为简单，但本实施例中并不排除由结构较为复杂的喹啉衍生物来制备本发明最终获得的含苯磺酰基喹啉类化合物。
在一优选实施例中，所述喹啉类化合物、苯硫酚类化合物、双氧水和水的毫摩尔比为1:1:4:2-1:2:6:2。
在一优选实施例中，所述喹啉类化合物、苯硫酚类化合物、双氧水和水的毫摩尔比为1:1:6:2。
上述实施例中，具体给出了参与反应原料的加入量，其中，苯硫酚类化合物的加入量相对于喹啉类化合物可为过量加入，这样可确保喹啉类化合物反应完全；在一优选实施例中，所述喹啉类化合物和苯硫酚类化合物的毫摩尔比为1:1，在该比例下，不仅可保证各反应原料的充分反应，还可有效控制各原料的加入量，有效控制反应成本。
在一优选实施例中，所述柱色谱分离中使用的色谱柱为硅胶柱，使用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂，其体积比为1:5-2:1。本实施例中，对反应所得产物利用硅胶柱进行梯度洗脱，从而分离得到预期合成产物。根据相似相溶原理并考虑到合成产物的极性大小，本实施例中选用体积比为1:5-2:1的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂进行梯度洗脱，在该范围内，本领域技术人员可根据实际情况进行调整。
在一优选实施例中，所述式(C)结构具体包括下述化合物：
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
向反应容器中分别加入1mmol 2-甲基喹啉、1mmol对甲基苯硫酚、4mmol双氧水和水2ml，室温下3w蓝色LED灯光照反应1小时，反应完毕后，进行柱色谱分离，得到如下目标化合物：
对上述白色晶体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.16(d,J＝8.2Hz,1H),7.88-7.80(m,2H),7.66(t,J＝7.5Hz,1H),7.60-7.55(m,4H),7.21(d,J＝7.4Hz,2H),4.71(s,2H),2.39(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.5,147.7,144.6,136.6,135.3,129.6,129.4,129.1,128.3,127.4,127.1,126.9,122.5,65.2,21.5；
经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为2-对甲苯磺酰基甲基喹啉，产率97％。
实施例2
将2-甲基喹啉1mmol，对甲氧基苯硫酚1mmol，双氧水6mmol，水2ml加入反应管中，室温下3w蓝色LED灯光照反应0.5小时，反应完毕后，进行柱色谱分离，得到如下目标化合物：
对上述黄色晶体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.18(d,J＝8.4Hz,1H),7.88(d,J＝8.5Hz,1H),7.81(d,J＝8.0Hz,1H),7.70-7.66(m,1H),7.60-7.54(m,4H),6.87-6.82(m,2H),4.72(s,2H),3.80(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.8,149.6,147.7,136.9,130.7,129.8,129.8,129.1,127.6,127.4,127.1,122.8,114.1,65.4,55.7；
经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为2-对甲氧苯磺酰基甲基喹啉，产率98％。
实施例3
将2-甲基喹啉1mmol，对氟基苯硫酚1mmol，双氧水6mmol，水2ml加入反应管中，室温下3w蓝色LED灯光照反应1小时，反应完毕后，进行柱色谱分离，得到如下目标化合物：
对上述黄色晶体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.18(d,J＝8.2Hz,1H),7.83-7.80(m,2H),7.70-7.55(m,5H),7.07(t,J＝8.4Hz,2H),4.75(s,2H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.8(J＝255Hz),149.4,147.9,136.8,131.5,131.5,130.0,129.2,127.5,127.4,127.2,122.7,116.0(J＝22.6Hz),65.3；
经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为2-对氟苯磺酰基甲基喹啉，产率95％。
实施例4
将2-甲基喹啉1mmol，对三氟甲基苯硫酚1mmol，双氧水6mmol，水2ml加入反应管中，室温下3w蓝色LED灯光照反应0.5小时，反应完毕后，进行柱色谱分离，得到如下目标化合物：
对上述白色晶体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.20(d,J＝8.4Hz,1H),7.82(d,J＝8.0Hz,1H),7.76(t,J＝9.6Hz,3H),7.70-7.66(m,3H),7.62-7.54(m,2H),4.76(s,2H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ148.9,147.8,141.7,137.0,135.4(q,J＝73.0Hz),130.1,129.3,129.1,127.6,127.4,127.3,123.0(q,J＝271.0Hz),125.8(q,J＝36.9Hz),122.6,65.1；
经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为2-(4-三氟甲基)苯磺酰基甲基喹啉，产率94％。
实施例5
将2，6-二甲基喹啉1mmol，苯硫酚1mmol，双氧水6mmol，水2ml加入反应管中，室温下3w蓝色LED灯光照反应0.5小时，反应完毕后，进行柱色谱分离，得到如下目标化合物：
对上述白色晶体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.06(d,J＝8.4Hz,1H),7.72-7.63(m,3H),7.57-7.48(m,4H),7.41(t,J＝7.6Hz,2H),4.71(s,2H),2.52(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ148.3,146.4,138.3,137.1,136.1,133.5,132.1,128.8,128.78,128.5,127.3,126.2,122.6,65.2,21.6；
经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为6-甲基-2-苯磺酰基甲基喹啉，产率94％。
实施例6
将6-氟-2-甲基喹啉1mmol，苯硫酚1mmol，双氧水4mmol，水2ml加入反应管中，室温下3w蓝色LED灯光照反应0.5小时，反应完毕后，进行柱色谱分离，得到如下目标化合物：
对上述白色晶体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.11(d,J＝8.4Hz,1H),7.83(m,1H),7.66(d,J＝7.6Hz,2H),7.59(m,2H),7.42(m,4H),4.72(s,2H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ160.8(d,J＝248Hz),148.6,144.9,138.1,136.2,133.7,131.5(d,J＝9.3Hz),128.9,128.4,127.8(d,J＝10.4Hz),123.4,120.1(d,J＝25.8Hz),110.6(d,J＝21.7Hz),65.1；
经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为6-氟-2-苯磺酰基甲基喹啉，产率98％。
实施例7
将2-甲基-8-羟基喹啉1mmol，苯硫酚1mmol，双氧水6mmol，水2ml加入反应管中，室温下3w蓝色LED灯光照反应2小时，反应完毕后，进行柱色谱分离，得到如下目标化合物：
对上述黄色晶体粉末进行核磁波谱分析，数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.18(d,J＝8.4Hz,1H),7.66-7.55(m,4H),7.47-7.31(m,5H),7.10(d,J＝7.5Hz,1H),4.70(s,2H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.9,147.2,138.0,137.6,137.1,133.9,128.9,128.6,128.45,127.6,123.6,117.7,110.6,64.7；
经鉴定后，波谱数据与结构式相对应，证明合成的为8-羟基-2-苯磺酰基甲基喹啉，产率96％。

Claims (10)

1.一种含苯磺酰基喹啉类化合物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
向反应容器中分别加入喹啉类化合物和苯硫酚类化合物，在双氧水和水作用下，于室温下用3W蓝色LED灯光照反应0.5-1小时；
反应结束后，进行柱色谱分离，得到含苯磺酰基喹啉类化合物。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述喹啉类化合物具有所示式(A)结构：
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述苯硫酚类化合物具有所示式(B)结构：
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述含苯磺酰基喹啉类化合物具有所示式(C)结构：
5.根据权利要求2或4所述的合成方法，其特征在于，R1为-H、-CH3、-F、-OH中的任一种。
6.根据权利要求3或4所述的合成方法，其特征在于，R2选自-CH3、-OCH3、-F、-H、-CF3中的任一种。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述喹啉类化合物、苯硫酚类化合物、双氧水和水的毫摩尔比为1:1:4:2-1:2:6:2。
8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于，所述喹啉类化合物、苯硫酚类化合物、双氧水和水的毫摩尔比为1:1:6:2。
9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述柱色谱分离中使用的色谱柱为硅胶柱，使用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂，其体积比为1:5-2:1。
10.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，所述式(C)结构具体包括下述化合物：
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