CN111533689A - 一种2,2’-联喹啉类化合物及其一锅制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2,2’‑联喹啉类化合物及其一锅制备方法。该方法包括：将取代的甲基喹啉与单质碘预先进行接触反应，得到接触后的中间体，再将接触后的中间体在碳酸钾的催化下与芳环和醛进行接触，即得到2,2’‑联喹啉类化合物，本发明的制备方法采用廉价易得的原料，制备方法简单，反应条件温和，且采用合成路线短的一锅法进行接触反应，收率高达81.0％，为工业上制备此类化合物提供了一种可行的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种2,2’-联喹啉类化合物及其一锅制备方法，属于有机及药物合成技术领域。
背景技术
2,2’-联喹啉类化合物是一类具有重要功能的含氮杂环化合物，广泛应用于医药、生物分析、发光材料等多个领域。2,2’-联喹啉类化合物可与多种金属离子形成共轭体系的金属配合物，在微量金属检测和含量测定方面发挥着重要作用，例如利用2,2’-联喹啉与二价铁离子生成红色络合物的机理测定工业己内酰胺中铁的含量。因其优良的理化性质，2,2’-联喹啉类化合物的合成一直是近年来研究的热点。
目前，国内外文献报道的2,2’-联喹啉类化合物合成方法主要有以下几种：
(1)早期的合成方法是利用过渡金属催化卤代喹啉与喹啉的格氏试剂之间发生亲核取代反应得到2,2’-联喹啉类化合物。该方法存在明显缺陷：首先过渡金属价格昂贵，其反应的副产物金属盐易对环境有害；另一方面，此方法需先将喹啉制备成卤代喹啉和喹啉的格氏试剂，使得实验操作变得繁琐复杂，生产成本增加，不利于工业化生产。
(2)2001年，Kazuhiro等报道了一种2,2’-联喹啉类化合物简单合成的方法：在回流温度(160℃)下，在二甘醇二甲醚溶剂体系中加热2h，邻氰基苯乙烯类化合物发生偶联生成2,2’-联喹啉类化合物。该反应温度较高，溶剂二甘醇二甲醚为易燃液体且对人体有一定伤害；此法同样需要先由邻氨基苯乙烯制备邻氰基苯乙烯，生产成本较高，且制备的邻氰基苯乙烯理化性质不稳定需在低温下保存。
(3)2011年，Yuta Araki等人提出的方法：磷腈配体P4-叔丁基作为有机催化剂，三甲基硅烷基二乙胺将喹啉-N-氧化物脱质子化，与另一喹啉-N- 氧化物发生加成-消除反应得到二聚物2,2’-联喹啉-N-氧化物。该方法需在室温下反应24小时，反应时间长，产率低(仅有40％)；有机催化剂磷腈配体P4-叔丁基价格昂贵，生产成本高。
综上所述，以上合成2,2’-联喹啉类化合物的方法均生成困难、反应条件苛刻，产率低、可适底物少或原料毒性大或不易获得、催化剂昂贵等缺点。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种2,2’-联喹啉类化合物及其一锅制备方法。该方法反应条件温和，底物范围广，原料价格低廉易得，安全性好，产率高。
本发明提供一种2,2’-联喹啉类化合物，所述化合物具有通式Ⅰ结构：
其中，R1为氢原子、氟、氯、溴、苯基、甲基、甲氧基或乙氧基；
R2为甲基、乙基、甲氧基、苯基、氯或溴；
R3为碳原子数为1-4的直链或支链烷烃、苄基或苯基。
进一步的，所述通式Ⅰ的化合物选自如下化合物Ⅰ-1至Ⅰ-15中的一种：
本发明还提供一种2,2’-联喹啉类化合物的一锅制备方法，步骤包括：
(1)在催化剂碘单质催化下，化合物1与碘单质预先进行接触，得到接触后的产物；
(2)再将所述接触后的产物在碳酸钾的催化下与化合物2、化合物3 进行接触；最后经萃取、洗涤、干燥、分离提纯，得2,2’-联喹啉类化合物
其中，R1为氢原子、氟、氯、溴、苯基、甲基、甲氧基或乙氧基；
R2为甲基、乙基、甲氧基、苯基、氯或溴；
R3为碳原子数为1-4的直链或支链烷烃、苄基或苯基。
进一步的，所述化合物1、化合物2、化合物3摩尔比为1:(0.8-2): (0.8-2)。
进一步的，所述化合物1与碘单质的摩尔比为1:(1.5-3)。
进一步的，所述化合物1与碳酸钾的摩尔比为1:(0.1-2)。
进一步的，所述化合物1与碘单质预先进行接触，具体为：向耐压管中加入化合物1、催化剂1和溶剂，60-150℃油浴加热反应2-8h，TLC监测反应，待化合物1完全转化后，即得到接触后的产物。
进一步的，所述溶剂为二甲基亚砜，乙酸乙酯，乙腈，甲醇，乙醇，甲苯或三氯甲烷。
进一步的，所述将接触后的产物在碳酸钾的催化下与化合物2、化合物 3进行接触，具体为：向接触后的产物中加入化合物2、化合物3、碳酸钾， 60-150℃油浴加热反应2-8h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入30-50 mL水，萃取混合液，有机层经洗涤后收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品经分离提纯即得2,2’-联喹啉类化合物。
进一步的，所述萃取的萃取剂为乙酸乙酯；所述洗涤的洗涤剂为硫代硫酸钠以及氢氧化钠；所述分离提纯为：使用乙酸乙酯和石油醚的混合物作为淋洗液进行柱层析分离提纯，所述乙酸乙酯和石油醚的体积比是1:(1-10)。
有益效果：与现有的方法相比，本发明所述的合成方法极大地缩短反应时间、反应条件温和、安全性好、操作简便、底物范围广且价格低廉易得。
具体实施方式
本发明制备方法突出的实质性特点在于利用串联反应策略，将多步反应集成于一锅中，结合分子碘在反应中既为催化剂和氧化剂的关键作用，原位产生中间体2-(碘甲基)-喹啉类化合物6a和2-醛基喹啉类化合物5a，2- 醛基喹啉类化合物5a与芳胺生成亚胺中间体，同时，芳胺和取代乙醛生成烯胺中间体，随后，烯胺中间体和亚胺中间体发生[4+2]环加成生成最终的目标产物2,2’-联喹啉类化合物，反应过程如式(I)所示：
控制实验结果显示，2-甲基喹啉类化合物在分子碘的作用下，在二甲基亚砜中110℃时，能氧化生成中间体2-醛基喹啉类化合物5a，反应结果如式(II)所示：
进一步需要说明的是，2-醛基喹啉类化合物5a与芳胺和取代乙醛，在碘和碳酸钾作用下于DMSO中110℃反应4-6小时，可以以75％的收率得到目标产物2,2’-联喹啉，见式(III)。
上述相关机理研究实验证明了，在本发明中2-(碘甲基)-喹啉类化合物6a和2-醛基喹啉类化合物5a是反应经历的中间体，本发明不需要分离相关中间体，分子碘能促进原料2-甲基喹啉类化合物直接原位产生中间体2- (碘甲基)-喹啉类化合物6a和2-醛基喹啉类化合物5a，随后，2-醛基喹啉类化合物5a与芳胺生成亚胺中间体，同时，芳胺和取代乙醛能原位生成烯胺中间体，最后，亚胺中间体与烯胺中间体发生[4+2]环化反应生成目标产物2,2’-联喹啉。
本发明在催化剂催化下，甲基喹啉类化合物与催化剂预先进行接触，得到接触后的产物，再将接触后的产物在碳酸钾的催化下与取代苯胺类化合物、苯乙醛或取代乙醛进行接触。为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。
实施例1：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2,6-二甲基喹啉,0.75 mmol碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h，TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4-甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:5(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为81.0％，熔点为127.5℃-128.0℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.19 (d,J＝10.8Hz,2H),7.94(t,J＝9.3Hz,2H),7.65(s,1H),7.58(dd,J＝8.7,2.3 Hz,1H),7.50(dd,J＝11.1,2.7Hz,2H),7.44(d,J＝8.5Hz,1H),7.27–7.23(m, 2H),7.21(dd,J＝4.4,2.8Hz,3H),2.57(s,3H),2.51(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)157.41,156.15,146.32,145.80, 139.81,137.26,137.15,136.70,135.11,134.76,132.08,131.72,129.56,128.12, 127.77,127.17,126.96,126.27,126.21,122.53,21.72,21.61.
实施例2：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 6-甲氧基-2-甲基喹啉,0.75mmol碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h，TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4-甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:5(V/V)为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为80.5％，熔点为120.0℃-120.8℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.17 (d,J＝1.2Hz,2H),7.93(dd,J＝9.2,6.0Hz,2H),7.64(s,1H),7.59(dd,J＝8.8, 2.4Hz,1H),7.45(d,J＝8.5Hz,1H),7.33(dd,J＝9.2,2.8Hz,1H),7.26-7.24(m, 2H),7.23(q,J＝4.0Hz,3H),7.01(d,J＝2.8Hz,1H),3.90(s,3H),2.56(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)158.44,158.42,154.58,147.85, 143.42,139.79,136.57,135.65,135.05,131.36,129.96,129.57,129.32,128.86, 128.14,127.34,127.08,127.03,126.68,122.65,122.57,104.71,55.56.
实施例3：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 6-氟-2-甲基喹啉,0.75 mmol碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h，TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4-甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:3(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为74.5％，熔点为170.7℃-171.7℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.17 (d,J＝8.4Hz,2H),8.03-7.95(m,2H),7.66(s,1H),7.59(dd,J＝8.8,2.0Hz, 1H),7.55(d,J＝8.5,0.8Hz,1H),7.46-7.33(m,2H),7.25-7.21(m,5H),2.58(s, 3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)161.87,159.40,157.84,157.81, 155.79,145.86,139.78,137.43,137.21,135.11,135.05,134.73,132.48,132.39, 132.18,129.56,128.17,127.70,127.05,123.27,119.76,119.51,110.48,110.26, 21.74.
实施例4：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 7-氯-2-甲基喹啉,0.75 mmol碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应 4-6h，TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4-甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:3(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为75.5％，熔点为151.7℃-152.2℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm) 8.18(s,2H),8.05–7.95(m,2H),7.69(d,J＝8.7Hz,1H),7.59(dd,J＝8.4,2.2 Hz,1H),7.56(d,J＝8.4Hz,1H),7.45(dd,J＝8.7,2.2Hz,1H),7.28–7.18(m, 6H),2.57(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)159.49,155.67,148.07,145.79, 139.65,137.49,137.19,135.57,135.19,134.72,132.19,129.49,128.80,128.57, 128.17,127.82,127.77,127.09,126.30,125.45,122.74,21.72.
实施例5：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 6-溴-2-甲基喹啉,0.75 mmol碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应 4-6h，TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4-甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:3(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为77.5％，熔点为156.0℃-156.5℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.18 (d,J＝12.0Hz,2H),7.95(q,J＝8.28,10.72Hz,2H),7.85(d,J＝9.0Hz,1H), 7.71(dd,J＝9.0,4.0Hz,1H),7.66(s,1H),7.61(dd,J＝10.08,1.84Hz,2H), 7.23(s,5H),2.58(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)158.83,155.67,146.33,145.85, 139.71,137.52,137.23,134.73,132.88,132.22,131.64,129.54,129.50,129.43, 128.20,128.19,127.84,127.07,126.32,123.39,120.68,21.75.
实施例6：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 4-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4- 甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:8(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为76.9％，熔点为170.9℃-171.3℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.80 (d,J＝4.4Hz,1H),8.23(s,1H),8.10(dd,J＝12.4,8.5Hz,2H),7.77–7.71(m, 2H),7.69–7.59(m,2H),7.45–7.38(m,1H),7.23(d,J＝4.5Hz,1H),7.11(s, 5H),2.60(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)δ154.64,149.25,148.30,146.92, 145.59,138.66,137.64,136.74,135.49,132.49,129.49,129.42,129.12,128.19, 127.67,127.46,126.94,126.84,126.41,125.97,122.36,21.73.
实施例7：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-氯-4-甲基喹啉,0.75 mmol碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应 4-6h，TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4-甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:2(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为76.5％，熔点为152.2℃-152.6℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm) 8.20(s,1H),8.09(d,J＝8.0Hz,1H),7.71(s,1H),7.64(dd,J＝8.68,1.64Hz, 1H),7.44-7.40(m,2H),7.31(d,J＝7.8Hz,1H),7.24(t,J＝2.4Hz,2H),7.20(t,J ＝4.0Hz,3H),7.05(t,J＝4.0Hz,1H),6.60(s,1H),2.60(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)153.75,151.70,145.51,138.71, 138.43,137.90,137.05,135.22,132.68,130.75,129.19,129.10,128.53,127.87, 126.82,126.52,122.75,122.54,119.80,116.49,21.84.
实施例8：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 3,5- 二甲基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:5(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为78.6％，熔点为145.6℃-146.0℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.37 (s,1H),8.06(dd,J＝17.48,8.48Hz,3H),7.78(dd,J＝8.0,1.2Hz,1H),7.66(td, J＝8.8,1.6Hz,1H),7.56(d,J＝8.4Hz,1H),7.52(td,J＝8.0,1.2Hz,1H), 7.29-7.26(m,3H),7.24-7.21(m,3H),2.71(s,3H),2.55(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)135.88,134.02,133.59,130.35, 129.88,129.46,128.20,127.38,127.20,126.99,126.84,125.29,122.54,21.94, 18.60.
实施例9：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol 4- 乙基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:6(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为75.8％，熔点为138.8℃-140.1℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.23 (d,J＝7.6Hz,2H),8.04(t,J＝6.4Hz,2H),7.76(dd,J＝8.0,1.2Hz,1H),7.67 (q,J＝8.0,Hz,2H),7.65-7.60(m,1H),7.54-7.48(m,2H),7.28-7.24(m,2H), 7.21(t,J＝3.2Hz,3H),2.88(q,J＝7.6Hz,2H),1.37(t,J＝7.6Hz,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)158.33,156.03,147.74,145.98, 143.54,139.76,137.40,135.78,134.73,131.11,129.91,129.60,129.58,129.39, 128.14,127.85,127.35,127.13,127.00,126.76,124.93,122.54,28.94,15.23.
实施例10：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol联苯-2-胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应4-6 h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:5(V/V)为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为77.8％，熔点为145.5℃-150.0℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm) 8.31(s,1H),8.14(dd,J＝28.0,8.0Hz,2H),7.90(ddd,J＝9.4,8.0,1.4Hz,3H), 7.85(dd,J＝8.0,4.0Hz,1H),7.74(d,J＝12.0Hz,1H),7.66(t,J＝7.4Hz, 1H),7.52(td,J＝7.0,1.6Hz,1H),7.54-7.49(m,2H),7.49-7.38(m,3H), 7.35-7.30(m,2H),7.29-7.26(m,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)158.05,144.51,140.89,140.76, 139.41,138.52,136.16,135.24,131.22,130.47,129.69,129.47,129.27,128.30, 128.04,127.86,127.40,127.37,127.34,126.78,126.73,122.36.
实施例11：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol对甲氧基苯胺、0.5mmol苯乙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:5(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为76.2％，熔点为186.1℃-186.8℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.17 (td,J＝9.2,0.36Hz,2H),8.06-8.0(m,2H),7.77(dd,J＝8.0,4.0Hz,1H), 7.70-7.61(m,1H),7.55-7.49(m,1H),7.49(t,J＝1.24Hz,1H),7.42(dd,J＝9.2, 2.88Hz,1H),7.29-7.24(m,2H),7.24-7.20(m,3H),7.15(d,J＝3.0Hz,1H), 3.96(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)158.43,154.58,147.85,143.42, 139.79,136.57,135.65,135.05,131.36,129.96,129.57,129.32,128.86,128.14, 127.34,127.34,127.08,127.03,126.68,122.61,104.71,77.32,77.00,76.68, 55.56.
实施例12：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol对甲基苯胺、0.5mmol丙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:8(V/V)为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为77.3％，熔点为 97.5℃-97.8℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.30 (dd,J＝8.7,1.0Hz,1H),8.17(ddd,J＝8.5,2.0,0.8Hz,1H),8.08(d,J＝8.5Hz, 1H),7.97(s,1H),7.87(dd,J＝8.3,1.8Hz,1H),7.77–7.69(m,1H),7.61–7.56 (m,1H),7.55(dd,J＝2.5,1.1Hz,1H),7.50(dd,J＝8.7,2.2Hz,1H),2.72(d,J ＝1.1Hz,3H),2.54(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)159.02,156.95,147.39,145.17, 137.09,136.91,136.70,131.21,130.54,129.81,129.62,129.16,128.24,127.68, 127.52,126.89,125.71,21.81,20.83.
实施例13：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol对甲基苯胺、0.5mmol丁醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:8(V/V)为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为75.3％，熔点为 95.1℃-95.7℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.32 (dd,J＝8.0,0.8Hz,1H),8.16(dt,J＝8.5,1.0Hz,1H),8.05(d,J＝8.7Hz,1H), 8.02(t,J＝3.2Hz,2H),7.90(dd,J＝12.0,4.0Hz,1H),7.78-7.69(m,1H), 7.62-7.54(m,2H),7.52(dd,J＝8.4,2.4Hz,1H),3.13(ddd,J＝8.6,7.6,0.6Hz, 2H),2.55(d,J＝1.3Hz,3H),1.22(t,J＝7.1Hz,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)147.41,144.86,136.76,136.46, 135.53,131.33,129.83,129.65,129.02,128.35,127.69,127.54,126.89,125.93, 122.25,77.43,77.12,76.80,26.18,21.80,15.09.
实施例14：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol对甲基苯胺、0.5mmol异戊醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:10(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为76.4％，熔点为90.1℃-90.6℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.32 (dd,J＝8.5,0.6Hz,1H),8.16(dq,J＝2.6,0.8Hz,1H),8.12(s,1H),8.04(d,J＝ 8.6Hz,1H),7.91(d,J＝8.4Hz,1H),7.90(dd,J＝8.2,1.4Hz,1H),7.77-7.71(m, 1H),7.61(s,1H),7.60-7.55(m,1H),7.52(dd,J＝8.5,2.0Hz,1H),3.76-3.66 (m,1H),2.55(s,3H),1.28(d,J＝6.8Hz,6H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)159.12,157.18,147.42,144.68, 141.03,136.74,132.74,131.38,129.88,129.67,129.01,128.38,127.68,127.48, 126.86,126.13,122.36,28.88,23.96,21.78.
实施例15：
反应式为：
具体步骤为：向15mL耐压管中加入0.5mmol 2-甲基喹啉,0.75mmol 碘单质和2.0mL二甲基亚砜。将耐压管密封，于110℃油浴加热反应4-6h， TLC监测反应，待甲基喹啉完全转化后，向上述反应液中加入0.5mmol对甲基苯胺、0.5mmol苯丙醛、0.25mmol碳酸钾,在相同的条件下继续反应 4-6h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入50毫升水，用乙酸乙酯萃取混合液,有机层经硫代硫酸钠和氢氧化钠洗涤，收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:8(V/V) 为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品。产品为白色固体，产率为76.8％，熔点为162.1℃-162.5℃，产物熔程较短，较为纯净。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCI3):δ(ppm)8.22 (d,J＝8.6Hz,1H),8.19(dd,J＝8.5,0.6Hz,1H),8.08(d,J＝9.7Hz,1H),7.3(t, J＝8.5Hz,2H),7.86(dd,J＝8.8,1.9Hz,1H),7.77-7.73(m,1H),7.61-7.56(m, 1H),7.56-7.49(m,2H),7.21-7.05(m,3H),7.03(dd,J＝8.2,2.5Hz,2H),4.61(s, 2H),2.53(s,3H).
13C NMR(100MHz,CDCI3):δ(ppm)158.90,156.94,147.30,145.23, 140.57,137.15,137.05,136.79,133.90,131.63,129.72,129.27,129.13,128.40, 128.12,127.73,127.51,126.95,126.18,126.10,122.32,39.11,21.81.
本发明采用一锅法合成，简单高效地合成2,2’-联喹啉类化合物，与已有方法相比，本发明所述的反应时间短、反应条件温和、安全性好、操作便捷、反应效率高且催化剂低廉，是一种具有潜在应用价值的方法。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术指导构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，采用等同替换或等小变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种2,2’-联喹啉类化合物，其特征在于，所述化合物具有通式Ⅰ结构：
其中，R1为氢原子、氟、氯、溴、苯基、甲基、甲氧基或乙氧基；
R2为甲基、乙基、甲氧基、苯基、氯或溴；
R3为碳原子数为1-4的直链或支链烷烃、苄基或苯基。
2.如权利要求1所述的2,2’-联喹啉类化合物，其特征在于，所述通式Ⅰ的化合物选自如下化合物Ⅰ-1至Ⅰ-15中的一种：
3.一种如权利要求1所述的2,2’-联喹啉类化合物的一锅制备方法，其特征在于，步骤包括：
(1)在催化剂碘单质催化下，化合物1与碘单质预先进行接触，得到接触后的产物；
(2)再将所述接触后的产物在碳酸钾的催化下与化合物2、化合物3进行接触；最后经萃取、洗涤、干燥、分离提纯，得2,2’-联喹啉类化合物
其中，R1为氢原子、氟、氯、溴、苯基、甲基、甲氧基或乙氧基；
R2为甲基、乙基、甲氧基、苯基、氯或溴；
R3为碳原子数为1-4的直链或支链烷烃、苄基或苯基。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述化合物1、化合物2、化合物3摩尔比为1:(0.8-2):(0.8-2)。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述化合物1与碘单质的摩尔比为1:(1.5-3)。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述化合物1与碳酸钾的摩尔比为1:(0.1-2)。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述化合物1与碘单质预先进行接触，具体为：向耐压管中加入化合物1、催化剂1和溶剂，60-150℃油浴加热反应2-8h，TLC监测反应，待化合物1完全转化后，即得到接触后的产物。
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为二甲基亚砜，乙酸乙酯，乙腈，甲醇，乙醇，甲苯或三氯甲烷。
9.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将接触后的产物在碳酸钾的催化下与化合物2、化合物3进行接触，具体为：向接触后的产物中加入化合物2、化合物3、碳酸钾，60-150℃油浴加热反应2-8h，反应完成后冷却至室温，向反应液中加入30-50mL水，萃取混合液，有机层经洗涤后收集有机相，加无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品经分离提纯即得2,2’-联喹啉类化合物。
10.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述萃取的萃取剂为乙酸乙酯；所述洗涤的洗涤剂为硫代硫酸钠以及氢氧化钠；所述分离提纯为：使用乙酸乙酯和石油醚的混合物作为淋洗液进行柱层析分离提纯，所述乙酸乙酯和石油醚的体积比是1:(1-10)。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0363261A (ja) * | 1989-08-01 | 1991-03-19 | Wako Pure Chem Ind Ltd | 新規なビキノリン誘導体及びその製造法 |
| CN101134742A (zh) * | 2007-09-30 | 2008-03-05 | 浙江工业大学 | 一种2,2′-联喹啉的合成方法 |
| CN109265473A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-01-25 | 安庆师范大学 | 一种含混合配体锌(ⅱ)金属有机配合物及其制备方法和应用 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |