CN108752325B - 一种3-氧烷基喹喔啉-2(1h)-酮类化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成领域，具体公开了一种3‑氧烷基喹喔啉‑2(1H)‑酮类化合物的制备方法，制备步骤为：将喹喔啉‑2(1H)‑酮类化合物、醚类化合物、碱、氧化剂和光催化剂按加入到反应瓶中，在可见光灯照下，反应18‑30小时，反应完成后，进行萃取处理、浓缩处理,用柱层析分离提纯处理得到3‑氧烷基取代的喹喔啉‑2(1H)‑酮类化合物，该方法原料易得，反应条件简便，避免使用金属试剂、高温和繁琐的操作，反应时间短，能耗低，底物官能团兼容性好，反应的安全性和效率高，具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3-氧烷基喹喔啉-2(1H)-酮类化合物的制备方法。
背景技术
喹喔啉-2(1H)-酮及其衍生物是一类重要的氮杂环化合物，广泛应用于农药学、天然产物、材料科学和药剂学等重要领域。尤其是3-位官能化取代的喹喔啉-2(1H)-酮吸引了众多有机合成工作者的研究兴趣，因为3-位取代基可以调控喹喔啉-2(1H)-酮骨架重要的生物活性（Arch. Pharm. 2006, 339, 564；J. Heterocycl. Chem., 2006, 43, 541；J. Med. Chem. 2015, 58, 1254）。另一方面，环状或链状醚类基团作为核心结构单元其广泛存在于具有多种生物活性的生物活性分子、天然产物和药物分子中，其被用作抗肿瘤、抗癌和抗菌剂等。近年来化学家一直尝试将醚类基因引入复杂有机分子骨架中增强其生物活性，但由于醚类化合物α-碳氢键惰性的原因，存在诸多问题，比如：反应步骤复杂、反应条件苛刻、反应时间长、副产物多、收率低、需要金属试剂，需要强氧化剂等不环保试剂等等。
发明内容
本发明的目的是提供一种3-氧烷基喹喔啉-2(1H)-酮类化合物的制备方法。该方法避免了使用金属试剂、高温和繁琐的操作，降低了反应能耗，节约了反应成本，提高了反应的安全性和效率。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是(权利要求)：
一种3-氧烷基喹喔啉-2(1H)-酮类化合物的制备方法，采用以下步骤：
将结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物、结构式II所示的醚类化合物、碱、氧化剂和光催化剂按加入到反应瓶中，在可见光灯照下，在20-60℃，反应18-30小时，反应完成后，进行萃取处理、浓缩处理,用柱层析分离提纯处理得到结构式III所示的3-氧烷基取代的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物，反应通式如下所示：
其中R1为芳基、杂芳基、1-12碳烷基、卤素、硝基、酯基、氰基或烷氧基；
R2为芳基、1-12碳烷基或氢原子；
结构式II所示的醚类化合物为环状醚或链状醚。
优选地，结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物和结构式II所示的醚类化合物的摩尔比为1:1～1:60。
优选地，所述的光催化剂为水溶伊红、醇溶伊红、吖啶红、曙红B、玫瑰红B或孟加拉玫瑰红；更优选孟加拉玫瑰红。
优选地，结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物和光催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.1。
优选地，所述的可见光灯照的光源为功率为3w-120w的蓝色LED灯、功率为3w-120w白色LED灯或功率为3w-120w绿色LED灯；更优选3w的蓝色LED灯。
优选地，所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水、醋酸碘苯、过氧化叔丁醇或二叔丁基过氧化物；更优选过氧化叔丁醇。
优选地，所述碱为过碳酸铯、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、三乙胺、吡啶、三乙烯二胺或1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7；优选三乙烯二胺。
优选地，结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物、氧化剂和碱的摩尔比例为1：1：1。
优选地，所述的反应温度为25℃。
优选地，所述萃取处理为萃取液经过无水硫酸钠干燥后，将萃取液经过0.05-0.10Mpa的压强状态下真空减压浓缩，得到粗产物；柱层析分离提纯处理为按照体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂进行冲洗处理，通过硅胶柱对萃取浓缩后的粗产物进行柱层析处理得到结构式III所示的3-氧烷基喹喔啉-2(1H)-酮类化合物。
有益效果
1、由于采用在可见光催化下一步操作合成 3-氧烷基喹喔啉-2(1H)-酮类化合物，不需要对喹喔啉-2(1H)-酮进行预先官能化处理，原子经济性高，反应条件温和、能源清洁。
2、由于采用了光催化剂，避免使用金属试剂，降低了金属污染，节约了反应成本，环境友好。
3、设计了萃取处理、浓缩处理和柱层析分离提纯处理，简化了后期处理步骤，提高了反应效率。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明，应该理解的是，本发明实施例的制备方法仅仅是用于阐明本发明，而不是对本发明的限制；在本发明构思的前提下，对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求的保护范围。
下述实施例中所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到或由商业途径所得原料合成。
下面结合技术方案详细叙述本发明的具体实施例，但工艺条件不仅限于这些实施例。
以下实施例4-实施例23中所述的室温选自温度20℃-30℃。
实施例1：
25℃下，在15mL反应管中，依次加入1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1a（0.2mmol,），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-甲基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3aa，为无色液体41.4mg,收率90%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.81-7.78 (m,1H), 7.63-7.60 (m, 1H), 7.55 (t, J=8.3, 1H), 7.40-7.35 (m, 1H), 5.26-5.23 (m,1H), 4.04-4.00 (m, 1H), 3.87-3.83 (m, 1H), 3.61 (s, 3H), 2.28-2.22 (m, 1H),2.07-2.01 (m, 1H), 1.99-1.90 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.6,153.8, 133.6, 132.1, 130.7, 129.8, 123.9, 115.1, 77.1, 68.7, 30.1, 29.2,25.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H14N2O2Na (M+Na)+,253.0953; found: 253.0955。
实施例2：
在15mL反应管中，依次加入1,6,7-三甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1b（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，20℃，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1,6,7-三甲基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ba，为黄色油状37.1mg, 收率72%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.56 (s, 1H),7.33 (s, 1H), 5.23-5.21 (m, 1H), 4.02-3.97 (m, 1H), 3.86-3.82 (m, 1H), 3.58(s, 3H), 2.37 (s, 3H), 2.29 (s, 3H), 2.26-2.19 (m, 1H), 2.07-2.01 (m, 1H),1.99-1.89 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ158.1, 153.8, 140.3, 132.4,131.6, 130.5, 129.8, 115.3, 77.0, 68.6, 30.0, 29.1, 25.8, 20.4, 19.1;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C15H18N2O2Na (M+Na)+,281.1266; found: 281.1269。
实施例3：
在15mL反应管中，依次加入6-氟-1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1c（0.2mmol），水溶伊红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，60℃，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例6-氟-1-甲基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ca，为白色固体37.2mg, 收率75%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.62-7.49 (m,3H), 5.25-5.22 (m, 1H), 4.05-4.01 (m, 1H), 3.89-3.84 (m, 1H), 3.62 (s, 3H),2.32-2.25 (m, 1H), 2.02-1.99 (m, 1H), 1.98-1.91 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz, ppm): δ161.3, 158.3 (d, J = 239.1Hz), 153.5, 132.6 (d, J =11.3Hz),130.5, 118.2 (d, J = 23.6 Hz), 116.8 (d, J = 8.9Hz), 114.8 (d, J = 22.3 Hz),77.1, 68.7, 30.2, 29.5, 25.7;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H13FN2O2Na (M+Na)+,271.0859; found: 271.0864。
实施例4：
室温下，在15mL反应管中，依次加入7-氟-1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1d（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例7-氟-1-甲基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3da，为黄色固体35.2mg, 收率71%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.85-7.82 (m,1H), 7.46-7.43 (m, 1H), 7.23-7.19 (m, 1H), 5.23-5.20 (m, 1H), 4.03-3.99 (m,1H), 3.87-3.83 (m, 1H), 3.58 (s, 3H), 2.29-2.22 (m, 1H), 2.07-2.00 (m, 1H),1.99-1.90 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ163.1 (d, J = 245.3Hz),158.5, 153.8, 135.3 (d, J = 12.3Hz), 132.0 (d, J = 10.6Hz), 129.1, 111.5 (d,J = 23.5Hz), 102.1 (d, J = 27.9Hz), 77.0, 68.7, 30.1, 29.6, 25.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H13FN2O2Na (M+Na)+,271.0859; found: 271.0861。
实施例5：
室温下，在15mL反应管中，依次加入6-氯-1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1e（0.2mmol），醇溶伊红 (0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例6-氯-1-甲基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ea，为黄色固体38.0mg, 收率72%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.81-7.79 (m,1H), 7.65 (d, J = 2.2Hz, 1H), 7.41-7.39 (m, 1H), 5.25-5.23 (m, 1H), 4.05-4.01(m, 1H), 3.89-3.85 (m, 1H), 3.61 (s, 3H), 2.32-2.25 (m, 1H), 2.09-2.03 (m,1H), 1.99-1.93 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.9, 153.6, 135.1,134.7, 131.3, 130.9, 123.9, 115.0, 77.1, 68.7, 30.1, 29.4, 25.7;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H13ClN2O2Na (M+Na)+,287.0563; found: 287.0566。
实施例6：
室温下，在15mL反应管中，依次加入6,7-二氯-1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1f（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应26h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例6,7-二氯-1-甲基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3fa，为黄色固体38.1mg, 收率64%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ8.01 (s, 1H),7.84 (s, 1H), 5.22-5.20 (m, 1H), 4.02-3.99 (m, 1H), 3.87-3.83 (m, 1H), 3.58(s, 3H), 2.31-2.24 (m, 1H), 2.05-1.99 (m, 1H), 1.96-1.91 (m, 2H); 13C NMR(CDCl3, 125 MHz, ppm): δ161.6, 153.4, 133.6, 132.9, 131.6, 130.4, 125.8,116.9, 77.0, 68.8, 30.2, 29.6, 25.7;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H12Cl2N2O2Na (M+Na)+,321.0174; found: 321.0177。
实施例7：
室温下，在15mL反应管中，依次加入6-溴-1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1g（0.2mmol），曙红B(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol, 28vl），THF 2a（12mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应26h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例6-溴-1-甲基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ga，为黄色固体40.0mg, 收率65%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.77 (d, J = 2.0Hz, 1H), 7.71 (d, J = 8.5Hz, 1H), 7.53-7.51 (m, 1H), 5.22-5.20 (m, 1H), 4.03-3.99 (m, 1H), 3.87-3.83 (m, 1H), 3.60 (s, 3H), 2.29-2.23 (m, 1H), 2.06-1.99(m, 1H), 1.97-1.90 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ160.2, 153.6,134.9, 131.4, 131.2, 126.8, 123.8, 117.9, 77.1, 68.7, 30.1, 29.4, 25.7;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H13BrN2O2Na (M+Na)+,331.0058; found: 331.0054。
实施例8：
室温下，在15mL反应管中，依次加入4-甲基-3-氧代-3,4-二氢喹喔啉-6-甲腈1h（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例4-甲基-3-氧代-2-（四氢呋喃-2-基）-3,4-二氢喹喔啉-6-甲腈产物3ha，为白色固体24.5mg, 收率48%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ8.31 (d, J =1.5Hz, 1H), 8.04 (d, J = 8.6Hz, 1H), 7.74 (d, J = 8.7Hz, 1H), 5.28-5.25 (m,1H), 4.08-4.04 (m, 1H), 3.91-3.88 (m, 1H), 3.66 (s, 3H), 2.36-2.29 (m, 1H),2.10-1.04 (m, 1H), 1.99-1.94 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ161.8,153.8, 137.2, 134.0, 133.3, 131.8, 118.7, 116.7, 106.1, 77.1, 68.8, 30.2,29.6, 25.7;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C14H13N3O2Na (M+Na)+,278.0905; found: 278.0907。
实施例9：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-乙基喹喔啉-2 (1H)-酮1i（0.2mmol），孟加拉玫瑰红0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应30h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-乙基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ia，为黄色油状液体41.5mg, 收率85%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.82 (d, J = 7.9Hz, 1H), 7.64-7.61 (m, 2H), 7.40-7.36 (m, 1H), 5.28-5.25 (m, 1H), 4.29-4.25(m, 2H), 4.04-4.00 (m, 1H), 3.87-3.83 (m, 1H), 2.10-2.03 (m, 1H), 2.01-1.90(m, 2H), 1.24 (t, J = 7.1Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.6,153.4, 132.4, 132.4, 130.9, 130.2, 123.8, 114.9, 77.0, 68.7, 37.1, 30.1,25.8, 12.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C14H16N2O2Na (M+Na)+,267.1109; found: 267.1112。
实施例10：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-丙基喹喔啉-2 (1H)-酮1j（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-丙基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ja,为黄色油状液体42.8mg, 收率83%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.82 (d, J = 7.8Hz, 1H), 7.63-7.61 (m, 2H), 7.39-7.36 (m, 1H), 5.27-5.25 (m, 1H), 4.21-4.17(m, 2H), 4.05-4.00 (m, 1H), 3.88-3.83 (m, 1H), 2.30-2.23 (m, 1H), 2.08-2.03(m, 1H), 1.99-1.90 (m, 2H), 1.71-1.63 (m, 2H), 0.96 (t, J = 7.4Hz, 3H); 13CNMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.6, 153.4, 132.7, 132.3, 130.8, 130.1, 123.8,115.0, 77.0, 68.7, 43.3, 30.1, 25.8, 20.7, 11.6;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C15H18N2O2Na (M+Na)+,281.1266; found: 281.1269。
实施例11：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-丁基喹喔啉-2 (1H)-酮1k（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-丁基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ka，为黄色油状液体46.2mg, 收率85%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.82 (d, J = 8.0Hz, 1H), 7.65-7.59 (m, 2H), 7.39-7.36 (m, 1H), 5.27-5.24 (m, 1H), 4.27-4.20(m, 2H), 4.05-4.00 (m, 1H), 3.88-3.83 (m, 1H), 2.30-2.23 (m, 1H), 2.08-2.02(m, 1H), 1.98-1.90 (m, 2H), 1.65-1.59 (m, 2H), 1.44-1.36 (m, 2H), 0.93 (t, J = 7.4 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.6, 153.6, 132.7, 132.4,130.8, 130.1, 123.8, 115.0, 77.0, 68.7, 41.6, 30.1, 29.4, 25.8, 20.1, 14.1;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C16H20N2O2Na (M+Na)+,295.1422; found: 295.1427。
实施例12：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-苄基喹喔啉-2 (1H)-酮1l（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应18h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-苄基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3la，为白色固体49.6mg, 收率81%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.85-7.83 (m,1H), 7.54-7.50 (m, 1H), 7.44 (d, J = 7.7Hz, 1H), 7.36-7.31 (m, 3H), 7.28-7.24(m, 3H), 5.55-5.48 (m, 2H), 5.35-5.32 (m, 1H), 4.07-4.03 (m, 1H), 3.90-3.86(m, 1H), 2.34-2.27 (m, 1H), 2.17-2.1 (m, 1H), 2.03-1.92 (m, 2H); 13C NMR(CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.9, 154.0, 136.3, 132.7, 132.4, 130.7, 130.1,129.2, 127.8, 127.3, 124.1, 115.5, 77.1, 68.8, 45.1, 30.2, 25.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C19H18N2O2Na (M+Na)+,329.1266; found: 329.1262。
实施例13：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-（丙-2-炔基）喹喔啉-2（1H）-酮1m（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-（丙-2-炔基）-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ma，为白色固体39.6mg, 收率78%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.85-7.84 (m,1H), 7.70-7.66 (m, 1H), 7.62 (d, J = 7.6Hz, 1H), 7.44-7.40 (m, 1H), 5.26-5.23(m, 1H), 5.09 (s, 2H), 4.03-3.99 (m, 1H), 3.88-3.84 (m, 1H), 3.35 (t, J =2.5,1H), 2.30-2.23 (m, 1H), 2.11-2.05 (m, 1H), 2.02-1.91 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3,125 MHz, ppm): δ159.6, 152.9, 132.3, 132.0, 130.9, 130.1, 124.4, 115.4, 78.4,77.1, 75.7, 68.7, 31.5, 30.0, 25.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C15H14N2O2Na (M+Na)+,277.0953; found: 277.0957。
实施例14：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-烯丙基喹喔啉-2 (1H)-酮1n（0.2mmol,37.2mg），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-烯丙基-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3na，为黄色油状液体39.4mg, 收率77%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.83-7.82 (m,1H), 7.62-7.58 (m, 1H), 7.49 (d, J = 8.2Hz, 1H), 7.39-7.36 (m, 1H), 5.97-5.92(m, 1H), 5.28-5.26 (m, 1H), 5.20-5.18 (m, 1H), 5.09-5.06 (m, 1H), 4.89 (t, J = 4.4Hz, 2H), 4.05-4.01 (m, 1H), 3.88-3.84 (m, 1H), 2.31-2.24 (m, 1H), 2.11-2.04 (m, 1H), 2.01-1.91 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.7, 153.5,132.7, 132.3, 132.0, 130.7, 130.0, 123.9, 117.6, 115.4, 77.0, 68.7, 44.1,30.1, 25.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C15H16N2O2Na (M+Na)+,279.1109; found: 279.1113。
实施例15：
室温下，在15mL反应管中，依次加入2-（2-氧代喹喔啉-1（2H）-基）乙酸叔丁酯1o（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应20h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例叔丁基-2-（2-氧代-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-1（2H）-基）乙酸乙酯产物3oa，为黄色固体54.1mg,收率82%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.84 (d, J = 7.9Hz, 1H), 7.63-7.60 (m, 1H), 7.45 (d, J = 8.4Hz, 1H), 7.39 (t, J = 7.4Hz, 1H),5.26-5.23 (m, 1H), 5.00 (s, 2H), 4.03-3.99 (m, 1H), 3.88-3.84 (m, 1H), 2.30-2.23 (m, 1H), 2.09-2.01 (m, 1H), 2.00-1.91 (m, 2H), 1.42 (s, 9H); 13C NMR(CDCl3, 125 MHz, ppm): δ166.9, 159.3 153.6, 132.9, 132.1, 131.0, 130.1,124.2, 114.9, 82.6, 77.0, 68.7, 44.4, 30.1, 28.1, 25.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C18H22N2O4Na (M+Na)+,353.1477; found: 353.1479。
实施例16：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-（2-氧代-2-苯乙基）喹喔啉-2（1H）-酮1p（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-（2-氧代-2-苯基乙基）-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3pa，为黄色油状液体45.4mg,收率68%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ8.16-8.15 (m,2H), 7.88-7.86 (m, 1H), 7.78-7.75 (m, 1H), 7.63 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.57-7.54 (m, 1H), 7.48 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.40-7.37 (m, 1H), 5.93 (s, 2H),5.26-5.24 (m, 1H), 4.05-4.01 (m, 1H), 3.88-3.84 (m, 1H), 2.30-2.23 (m, 1H),2.11-2.04 (m, 1H), 2.02-1.91 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ192.8,159.3 153.7, 134.9, 134.7, 133.4, 132.2, 130.9, 130.0, 129.4, 128.8, 124.1,115.3, 77.1, 68.8, 49.3, 30.1, 25.9;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C20H18N2O3Na (M+Na)+,357.1215; found: 357.1218。
实施例17：
室温下，在15mL反应管中，依次加入喹喔啉-2 (1H)-酮1q（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应26h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.07Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3qa，为白色固体18.2mg, 收率42%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ12.44 (s, 1H),7.80 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.57-7.54 (m, 1H), 7.35-7.32 (m, 2H), 5.27-5.24 (m,1H), 4.07-4.03 (m, 1H), 3.90-3.86 (m, 1H), 2.32-2.25 (m, 1H), 2.13-2.07 (m,1H), 2.04-1.93 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ161.0, 154.4, 132.4,131.8, 130.5, 129.0, 123.7, 115.7, 76.7, 68.7, 30.1, 25.8;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C12H12N2O2Na (M+Na)+,239.0796; found: 239.0799。
实施例18：
室温下，在15mL反应管中，依次加入6,7-二氯喹喔啉-2 (1H)-酮1r（0.2mmol），醇溶伊红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），THF 2a（12 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例6,7-二氯-3-（四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ra，为黄色固体20.5mg, 收率36%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ12.52 (s, 1H),8.00 (s, 1H), 7.43 (s, 1H), 5.21-5.18 (m, 1H), 4.02-3.98 (m, 1H), 3.87-3.82(m, 1H), 2.29-2.22 (m, 1H), 2.05-1.99 (m, 1H), 1.97-1.91 (m, 2H); 13C NMR(CDCl3, 125 MHz, ppm): δ163.1, 154.0, 132.4, 132.3, 131.3, 130.0, 125.4,116.8, 76.7, 68.7, 30.1, 25.7;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C12H10Cl2N2O2Na (M+Na)+,307.0017; found: 307.0021。
实施例19：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1a（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），2-甲基四氢呋喃2b（10 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应30h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-甲基-3-（2-甲基四氢呋喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ab，为黄色油状液体42.5mg, 收率87%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.82-7.80 (m,1H), 7.64-7.61 (m, 1H), 7.55 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.39-7.36 (m, 1H), 3.92-3.87 (m, 2H), 3.62 (s, 3H), 2.54-2.52 (m, 1H), 1.97-1.89 (m, 2H), 1.83-1.79(m, 1H), 1.59 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ160.9, 153.2, 133.8,131.7, 130.8, 130.0, 123.8, 84.9, 67.8, 36.3, 29.3, 25.9, 25.4;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C14H16N2O2Na (M+Na)+,267.1109; found: 267.1114。
实施例20：
在15mL反应管中，依次加入1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1a（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol, 28vl），1,3-二氧五环2c（14.4 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，30℃，搅拌反应30h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.09Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例3-（1,3-二氧戊环-2-基）-1-甲基喹啉-2（1H）-酮产物3ac，为黄色固体28.3mg, 收率61%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.85-7.83 (m,1H), 7.70-7.66 (m, 1H), 7.58-7.57 (m, 1H), 7.42-7.39 (m, 1H), 6.16 (s, 1H),4.20-4.17 (m, 2H), 4.03-4.01 (m, 2H), 3.62 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz,ppm): δ154.4, 153.5, 134.1, 131.8, 131.7, 130.3, 124.1, 115.3, 100.5, 65.7,29.2;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C12H12N2O3Na (M+Na)+,255.0746; found: 255.0748。
实施例21：
在15mL反应管中，依次加入1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1a（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），四氢吡喃2d（10.2 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，40℃搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例1-甲基-3-（四氢-2H-吡喃-2-基）喹喔啉-2（1H）-酮产物3ad，为黄色固体25.9mg, 收率53%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.77-7.75 (m,1H), 7.63-7.59 (m, 1H), 7.55-7.53 (m, 1H), 7.39-7.36 (m, 1H), 4.83 (d, J =10.0 Hz, 1H), 4.01 (d, J = 10.2Hz, 1H), 3.62 (s, 3H), 3.56-3.52 (m, 1H),1.88-1.83 (m, 2H), 1.65-1.62 (m, 2H), 1.59-1.56 (m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz, ppm): δ158.2, 153.6, 133.5, 132.2, 131.0, 129.9, 123.9, 115.1, 75.3,68.5, 29.5, 29.4, 25.9, 23.5;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C14H16N2O2Na (M+Na)+,267.1109; found: 267.1107。
实施例22：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1a（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），1,4-二氧六环2e（11.7 mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应24h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.09Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例3-（1,4-二恶烷-2-基）-1-甲基喹啉-2（1H）-酮产物3ae，为黄色固体26.1mg, 收率53%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.86-7.84 (m,1H), 7.67-7.64 (m, 1H), 7.57 (d, J = 7.9Hz, 1H), 7.42-7.38 (m, 1H), 5.08-5.05(m, 1H), 4.02-3.99 (m, 1H), 3.99-3.92 (m, 1H), 3.80-3.75 (m, 2H), 3.64-3.56(m, 5H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ155.2, 153.6, 133.6, 132.2, 131.3,130.0, 124.1, 115.3, 73.7, 69.1, 66.8, 66.3, 29.4;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H14N2O3Na (M+Na)+,269.0902; found: 269.0905。
实施例23：
室温下，在15mL反应管中，依次加入1-甲基喹喔啉-2 (1H)-酮1a（0.2mmol），孟加拉玫瑰红(0.002mmol)，三乙烯二胺（0.2mmol）, 过氧化叔丁醇（0.2mmol），乙醚2f（9.6mmol,1mL），混合均匀，然后在3w蓝色LED灯照射下，搅拌反应30h。用TLC检测至反应完成后,反应液经过在真空(0.08Mpa)减压浓缩至无溶剂, 得到粗产物，然后用体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到本实施例3-（1-乙氧基乙基）-1-甲基喹啉-2（1H）-酮产物3af，为黄色油状液体40.8mg, 收率88%。
所得产物核磁图谱数据为：1H NMR (CDCl3, 500 MHz, ppm): δ7.85 (d, J =8.0Hz, 1H), 7.66-7.63 (m, 1H), 7.57 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.40 (t, J = 7.9 Hz,1H), 5.00-4.96 (m, 1H), 3.64 (s, 3H), 3.54-3.45 (m, 2H), 1.41 (d, J = 6.6 Hz,3H), 1.12 (t, J = 7.0 Hz, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz, ppm): δ159.6, 154.1,133.6, 132.2, 130.9, 129.9, 123.9, 115.2, 72.9, 64.6, 29.3, 19.2, 15.9;
所得产物高分辨率质谱数据为：HRMS calc. for C13H16N2O2Na (M+Na)+,255.1109; found: 255.1113。
还有其它的与使用通式I和II所示的物为起始原料，在光照反应条件下，使用光催化剂进行喹喔啉-2(1H)-酮3-氧烷基化反应得到通式III所示的物相同或相近似的技术特征都是本发明的实施例之一，并且以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为满足专利法、专利实施细则和审查指南的要求，不再对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合的实施例都进行描述。
上述实施例只是本发明所提供的基于光催化的制备3-氧烷基喹喔啉-2 (1H)-酮化合物的方法的一种实现形式，根据本发明所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的成份或步骤，或者将本发明用于其他的与本发明接近的技术领域，均属于本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种3-氧烷基喹喔啉-2(1H)-酮类化合物的制备方法，其特征在于,采用以下步骤：
将结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物、结构式II所示的醚类化合物、碱、氧化剂和光催化剂加入到反应瓶中，在可见光灯照下，在20-60℃，反应18-30小时，反应完成后，进行萃取处理、浓缩处理,柱层析分离提纯处理得到结构式III所示的3-氧烷基取代的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物，反应通式如下图所示：
其中R1为芳基、杂芳基、1-12碳烷基、卤素、硝基、酯基、氰基或烷氧基；
R2为芳基、1-12碳烷基或氢原子；
结构式II所示的醚类化合物为环状醚或链状醚。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物和结构式II所示的醚类化合物的摩尔比为1:1～1:60。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述的光催化剂为水溶伊红、醇溶伊红、吖啶红、曙红B、玫瑰红B或孟加拉玫瑰红。
4.根据权利要求1或3所述制备方法，其特征在于，所述的光催化剂为孟加拉玫瑰红。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物和光催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.1。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的可见光灯照的光源为功率为3w-120w的蓝色LED灯、功率为3w-120w白色LED灯或功率为3w-120w绿色LED灯。
7.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述的可见光灯照的光源为3w的蓝色LED灯。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水、醋酸碘苯、过氧化叔丁醇或二叔丁基过氧化物。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为过氧化叔丁醇。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、三乙胺、吡啶、三乙烯二胺或1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱为三乙烯二胺。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，结构式I所示的喹喔啉-2(1H)-酮类化合物、氧化剂和碱的摩尔比例为1：1：1。
13.根据权利要求1所述的制备方法，所述的反应温度为25℃。
14.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述萃取处理为萃取液经过无水硫酸钠干燥后，将萃取液经过0.05-0.10Mpa的压强状态下真空减压浓缩，得到粗产物；柱层析分离提纯处理为按照体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂进行冲洗处理，通过硅胶柱对萃取浓缩后的粗产物进行柱层析处理得到结构式III所示的3-氧烷基喹喔啉-2(1H)-酮类化合物。
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