CN1844101A - 一种2－芳基喹啉衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2－芳基喹啉衍生物的制备方法。它是在碘催化下，芳香亚胺与醛在有机溶剂中反应，反应温度为40－100℃，反应时间为0.1－2小时，重结晶、分离得到2－芳基喹啉衍生物，芳香亚胺与醛的摩尔当量比例为1－1.3：1；催化剂碘的用量为醛的0.01－0.05摩尔当量。本发明与已有的合成方法相比，具有以下优点：1)反应条件温和，不用隔绝空气进行反应，反应时间短；2)使用碘作催化剂，用量少；3)使用了廉价的、来源广泛的亚胺和醛作为原料，一步合成2－芳基喹啉，成本低廉，有良好的应用前景；6)投料和后处理都非常简单，易于实现工业化大生产。
Description
技术领域
本发明涉及含氮六元杂环合成方法，尤其涉及一种2-芳基喹啉衍生物的合成方法。
背景技术
喹啉是天然产物中最常见的结构成份之一，具有多种重要的生理活性。例如，抗菌消炎、抗真菌、抗肿瘤，以及调节种子发芽和植物生长等，在医药及农药等方面有巨大的开发利用价值。尽管喹啉的合成方法已经有很多的报道，例如，(1)文献Synlett，2004，1175中报道了先制备四氢喹啉，再进一步氧化得到喹啉的合成法；(2)文献Tetrahedron，2003，813报道了利用微波技术促进三氯化铟催化芳胺和不饱和酮反应制备喹啉的方法；(3)Tetrahedron Letters，2004，6029报道了钌催化邻氨基苄醇和酮反应制备喹啉的合成法；(4)Tetrahedron Letters，2005，767报道了邻氨基苯甲醛和酮反应制备喹啉的方法。但是文献已经报道的方法或要使用昂贵的试剂，或给出了不理想的产率，或要很长的反应时间，或要较大量的催化剂，或要求多步合成等等。因此寻找简便快速、成本低廉的喹啉制备方法是非常重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种2-芳基喹啉衍生物的合成方法。
它是在碘催化下，芳香亚胺与醛在有机溶剂中反应，反应温度为40-100℃，反应时间为0.1-2小时，重结晶、分离得到2-芳基喹啉衍生物，芳香亚胺与醛的摩尔当量比例为1-1.3∶1；催化剂碘的用量为醛的0.01-0.05摩尔当量；反应式为：
其中R1、R2＝H、卤素、烷基、烷氧基，其中烷基为CnH2n+1，n＝1-4。R3＝H、烷基、芳基，其中烷基为CnH2n+1，n＝1-8。
所说的有机溶剂为1，2-二氯乙烷、苯、甲苯、乙腈、四氢呋喃、二甲苯。反应温度为70-90℃；反应时间为0.2-1小时。亚胺和和醛的摩尔当量比例为1-1.2∶1；催化剂碘的用量为醛的0.01-0.04摩尔当量。
本发明与已有的合成方法相比，具有以下优点：
1)反应条件温和，不用隔绝空气进行反应，反应时间短；
2)使用碘作催化剂，用量少；
3)使用了廉价的、来源广泛的亚胺和醛作为原料，一步合成2-芳基喹啉，成本低廉，有良好的应用前景；
6)投料和后处理都非常简单，易于实现工业化大生产。
具体实施方法
2-芳基喹啉衍生物分子通式为：
其中R1、R2＝H、卤素、烷基、烷氧基，其中烷基为CnH2n+1，n＝1-4。R3＝H、烷基、芳基，其中烷基为CnH2n+1，n＝1-8。
环化反应的机理过程为：
2-芳基喹啉衍生物的合成方法的具体反应步骤如下：
在敞口反应器中，在有机溶剂中，在碘催化下，芳香亚胺和醛在40-100℃温度下反应0.2-1小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-芳基喹啉衍生物。推荐反应温度为80℃；推荐反应时间为0.5小时。
其中有机溶剂包括1，2-二氯乙烷、苯、甲苯、乙腈、四氢呋喃、二甲苯；芳香亚胺和和醛的摩尔当量比例为1-1.3∶1，推荐比例为1.05∶1；催化剂碘的用量为醛的0.01-0.05摩尔当量，推荐用量为0.01摩尔当量。
以下实施例将有助于理解本发明，但不限于本发明的内容：
实施例1
在敞口带有回流冷凝管的反应瓶中，依次加入0.021摩尔二苯基亚胺、0.02摩尔正葵醛、20毫升苯和0.2毫摩尔碘，在80℃下反应0.5小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-苯基-3-正辛基喹啉，产率81％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ＝8.16(d，J＝8.4Hz，1H)，8.05(s，1H)，7.83(d，J＝8.0Hz，1H)，7.70-7.72(m，1H)，7.45-7.57(m，6H)，2.78(t，J＝8.0Hz，2H)，1.52-1.56(m，2H)，1.20-1.27(m，10H)，0.88(t，J＝7.2Hz，3H)ppm.13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝160.71，146.29，140.89，135.66，134.08，129.21，128.73，128.70，128.22，127.99，127.60，126.85，126.30，32.79，31.74，30.53，29.22，29.16，29.05，22.58，14.06ppm.MS(ESI)：m/z＝318([M+H]+).Anal.calcd for C23H27N：C，87.02；H，8.57；N，4.41.Found：C，87.00；H，8.61；N，4.35.
实施例2
在敞口带有回流冷凝管的反应瓶中，依次加入0.02摩尔二苯基亚胺、0.02摩尔正壬醛、20毫升甲苯和0.4毫摩尔碘，在70℃下反应0.6小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-苯基-3-正庚基喹啉，产率75％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ＝8.14(d，J＝8.8Hz，1H)，8.03(s，1H)，7.81(d，J＝8.4Hz，1H)，7.64-7.68(m，1H)，7.43-7.56(m，6H)，2.76(t，J＝8.0Hz，2H)，1.51-1.55(m，2H)，1.18-1.26(m，8H)，0.85(t，J＝6.8Hz，3H)
ppm.13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝160.76，146.25，140.92，135.64，134.08，129.23，128.72，128.68，128.21，127.99，127.60，126.86，126.30，32.79，31.59，30.54，29.66，28.87，22.54，14.03ppm.MS(ESI)：m/z＝304([M+H]+).Anal.calcd for C22H25N：C，87.08；H，8.30；N，4.62.Found：C，87.05；H，8.36；N，4.56.
实施例3
在敞口带有回流冷凝管的反应瓶中，依次加入0.022摩尔二苯基亚胺、0.02摩尔正辛醛、20毫升乙腈和0.3毫摩尔碘，在80℃下反应0.5小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-苯基-3-正己基喹啉，产率73％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ＝8.15(d，J＝8.4Hz，1H)，8.04(s，1H)，7.82(d，J＝8.0Hz，1H)，7.65-7.69(m，1H)，7.44-7.57(m，6H)，2.77(t，J＝8.0Hz，2H)，1.52-1.56(m，2H)，1.17-1.27(m，6H)，0.85(t，J＝7.0Hz，3H)ppm.13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝160.70，146.29，140.89，135.63，134.06，129.21，128.71，128.67，128.21，127.97，127.57，126.84，126.28，32.77，31.39，30.48，29.65，22.40，13.98ppm.MS(ESI)：m/z＝290([M+H]+).Anal.calcd for C21H23N：C，87.15；H，8.01；N，4.84.Found：C，87.08；H，8.10；N，4.77.
实施例4
在敞口带有回流冷凝管的反应瓶中，依次加入0.02摩尔二苯基亚胺、0.02摩尔正庚醛、20毫升1，2-二氯乙烷和0.2毫摩尔碘，在80℃下反应0.5小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-苯基-3-正戊基喹啉，产率80％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ＝8.13(d，J＝8.4Hz，1H)，8.04(s，1H)，7.81(d，J＝7.2Hz，1H)，7.65-7.69(m，1H)，7.44-7.56(m，6H)，2.77(t，J＝8.0Hz，2H)，1.51-1.56(m，2H)，1.21-1.24(m，4H)，0.82(t，J＝6.8Hz，3H)ppm.13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝160.67，146.28，140.88，135.63，134.05，129.19，128.71，128.67，128.20，127.97，127.57，126.84，126.28，32.74，31.41，30.18，22.24，13.84ppm.MS(ESI)：m/z＝276([M+H]+).Anal.calcd for C20H21N：C，87.23；H，7.69；N，5.09.Found：C，87.16；H，7.78；N，5.01.
实施例5
在敞口带有回流冷凝管的反应瓶中，依次加入0.022摩尔二苯基亚胺、0.02摩尔正己醛、20毫升四氢呋喃和0.5毫摩尔碘，在80℃下反应0.5小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-苯基-3-正丁基喹啉，产率70％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ＝8.14(d，J＝8.4Hz，1H)，8.04(s，1H)，7.79(d，J＝8.0Hz，1H)，7.65-7.67(m，1H)，7.44-7.57(m，6H)，2.78(t，J＝8.0Hz，2H)，1.51-1.55(m，2H)，1.24-1.29(m，2H)，0.83(t，J＝7.2Hz，3H)ppm.13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝160.72，146.31，140.91，135.64，134.02，129.23，128.72，128.70，128.22，127.98，127.59，126.85，126.30，32.71，32.46，22.32，13.75ppm.MS(ESI)：m/z＝262([M+H]+).Anal.calcd forC19H19N：C，87.31；H，7.33；N，5.36.Found：C，87.25；H，7.40；N，5.28.
实施例6
在敞口带有回流冷凝管的反应瓶中，依次加入0.022摩尔二苯基亚胺、0.02摩尔正葵醛、20毫升苯和0.3毫摩尔碘，在80℃下反应0.5小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-(3’，4’-二甲基)苯基-3-正辛基-6-乙氧基喹啉，产率85％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ＝8.02(d，J＝8.8Hz，1H)，7.90(s，1H)，7.23-7.33(m，4H)，7.05(s，1H)，4.17(q，J＝6.8Hz，2H)，2.75(t，J＝7.6Hz，2H)，2.34(s，6H)，1.53-1.56(m，2H)，1.51(t，J＝6.8Hz，3H)，1.21-1.27(m，10H)，0.88(t，J＝6.4Hz，3H)ppm.13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝158.30，156.77，142.30，138.49，136.28，136.01，136.02，134.25，130.54，129.94，129.17，128.36，126.03，121.47，104.93，32.67，31.72，30.54，29.15，29.13，29.01，22.54，19.77，19.49，14.69，14.01ppm.MS(ESI)：m/z＝390([M+H]+).Anal.calcd for C27H35NO：C，83.24；H，9.06；N，3.60.Found：C，83.21；H，9.12；N，3.53.
实施例7
在敞口带有回流冷凝管的反应瓶中，依次加入0.022摩尔二苯基亚胺、0.02摩尔正葵醛、20毫升甲苯和0.2毫摩尔碘，在90℃下反应0.5小时，结束反应，然后加入石油醚冷却结晶，分离得到2-(4’-甲基)苯基-3-正辛基-6-溴喹啉，产率87％。
1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ＝7.98(d，J＝8.4Hz，1H)，7.94(d，J＝2.0Hz，1H)，7.90(s，1H)，7.70(dd，J＝2.4Hz，2.0Hz，1H)，7.31(s，1H)，7.23-7.24(m，2H)，2.77(t，J＝8.0Hz，2H)，2.33(s，6H)，1.50-1.57(m，2H)，1.19-1.26(m，10H)，0.87(t，J＝6.8Hz，3H)ppm.13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝161.34，144.85，138.03，136.62，136.53，135.25，134.38，131.98，130.97，129.81，129.35，128.82，128.59，125.93，119.87，32.74，31.76，30.42，29.66，29.16，29.06，22.59，19.84，19.10，14.06ppm.MS(ESI)：m/z＝424([M+H]+).Anal.calcd forC25H30NBr：C，70.75；H，7.12；N，3.30.Found：C，70.71；H，7.21；N，3.23.
Claims (4)
1.一种2-芳基喹啉衍生物的制备方法，其特征在于，在碘催化下，芳香亚胺与醛在有机溶剂中反应，反应温度为40-100℃，反应时间为0.1-2小时，重结晶、分离得到2-芳基喹啉衍生物，芳香亚胺与醛的摩尔当量比例为1-1.3∶1；催化剂碘的用量为醛的0.01-0.05摩尔当量；反应式为：
其中R1、R2＝H、卤素、烷基、烷氧基，其中烷基为CnH2n+1，n＝1-4。R3＝H、烷基、芳基，其中烷基为CnH2n+1，n＝1-8。
2.根据权利要求1所述的一种2-芳基喹啉衍生物的制备方法，其特征在于所说的有机溶剂为1，2-二氯乙烷、苯、甲苯、乙腈、四氢呋喃、二甲苯。
3.根据权利要求1所述的一种2-芳基喹啉衍生物的制备方法，其特征在于所说的反应温度为70-90℃；反应时间为0.2-1小时。
4.根据权利要求1所述的一种2-芳基喹啉衍生物的制备方法，其特征在于所说的亚胺和和醛的摩尔当量比例为1-1.2∶1；催化剂碘的用量为醛的0.01-0.0
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| CN103113293A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-22 | 清华大学 | 多取代喹啉衍生物及其制备方法 |
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