CN102516169B - 制备多取代异喹啉及杂环并吡啶衍生物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备多取代异喹啉及杂环并吡啶的方法。该方法包括：将式II所示取代邻酰基芳炔化合物、尿素和催化剂混匀进行环化反应，反应完毕得到所述式I结构通式所示化合物。该方法中，催化剂选为铜盐。本发明采用廉价、安全、易得的催化剂，反应条件简单方便、绿色环保，同时催化剂体系表现出高效、高选择性，该方法具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于精细化工产品催化合成技术领域，涉及一种制备多取代异喹啉及杂环并吡啶衍生物的方法。
背景技术
异喹啉及杂环并吡啶是非常重要的生物碱，广泛存在于天然产物中。因其具有重要的生理和生物活性，常用作一些药物分子的骨架结构[Selected papers：(a)Dzierszinski，F.；Coppin，A.；Mortuaire，M.；Dewally，E.；Slomianny，C.；Ameisen，J.-C.；DeBels，F.；Tomavo，S.Antimicrob.Agents Chemother.2002，46，3197.(b)Kletsas，D.；Li，W.；Han，Z.；Papadopoulos，V.Biochem.Pharmacol.2004，67，1927]。此外，异喹啉及杂环并吡啶还常被用作过渡金属催化剂的手性配体[Selected papers：(a)Durola，F.；Sauvage，J.-P.；Wenger，O.S.Chem.Commun.2006，171.(b)Lim，C.W.；Tissot，O.；Mattison，A.；Hooper，M.W.；Brown，J.M.；Cowley，A.R.；Hulmes，D.I.；Blacker，A.J.Org.Process Res.Dev.2003，7，379]；与铱的配合物可应用于有机发光二极管[Selected papers：(a)Fang，K.-H.；Wu，L.-L.；Huang，Y.-T.；Yang，C.-H.；Sun，I.-W.Inorg.Chim.Acta.2006，359，441.(b)Liu，S.-J.；Zhao，Q.；Chen，R.-F.；Deng，Y.；Fan，Q.-L.；Li，F.-Y.；Wang，L.-H.；Huang，C.-H.；Huang，W.Chem.Eur.J.2006，12，4351]。因此，研究异喹啉及杂环并吡啶类化合物的有效、简单合成方法是有意义的应用基础研究工作。
虽然异喹啉及杂环并吡啶类化合物有一些传统的合成法，但这些方法不适用于含特殊官能团或取代基结构的此类化合物。此外，传统的合成法还存在一些显著的缺点，如反应通常需要强酸或高温条件。这些苛刻的反应条件不仅容易导致产物的分解，而且导致副产物的生成，使产物的纯化变得冗繁和不易。近年来有机合成化学家致力于应用过渡金属催化剂开发新型温和、有效的合成异喹啉及杂环并吡啶类衍生物的方法。如：Pfeffer[Maassarani，F.；Pfeffer，M.；Le Borgne，G.J.Chem.Soc.，Chem.Commun.1987，8，56.]、Heck[Wu，G.；Geib，S.J.；Rheingold，A.L.；Heck，R.F.J.Org.Chem.1988，53，3238.]和Widdownson[Girling，I.R.；Widdowson，D.A.Tetrahedron Lett.1982，23，4281.]等报道了当量钯盐诱导的取代异喹啉的合成方法。这些方法的最大缺点是使用了计量的昂贵钯盐，使之很难在有机合成中得到广泛的应用。于是Larock等[(a)Huang，Q.；Larock，R.C.J.Org.Chem.2003，68，980.(b)Dai，G.；Larock，R.C.J.Org.Chem.2002，67，7042.(c)Roesch，K.R.；Zhang，H.；Larock，R.C.J.Org.Chem.2001，66，8042.(d)Roesch，K.R.；Larock，R.C.Org.Lett.1999，1，553.(e)Roesch，K.R.；Zhang，H.；Larock，R.C.J.Org.Chem.1998，63，5306]设计和研究了以叔丁胺、2-碘苯甲醛、炔烃为原料，在催化量钯催化剂的存在下合成3，4-二取代异喹啉的方法。但是Larock等建立的这些催化合成方法不能应用于1-位上含有取代基的异喹啉衍生物的合成。基于异喹啉及杂环并吡啶类衍生物在有机化学及生物化学中的重要性，开发新型、具有底物普适性更好的催化反应体系是一个具有重要意义的基础应用研究课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种一步法合成多取代异喹啉及杂环并吡啶衍生物的方法。
本发明提供的合成式I结构通式所示化合物(即多取代异喹啉及杂环并吡啶衍生物)的方法，包括如下步骤：将式II所示取代邻酰基芳炔化合物、尿素和催化剂混匀进行环化反应，反应完毕后得到所述式I结构通式所示的化合物；
式I 式II
所述式I和式II中，R1均为氢或碳原子总数为1-8的烷基；R2均为氢或碳原子总数为1-10的烷基；R3均选自氢、碳原子总数为1-6的烷基、甲氧基、氯、氟、氰基、硝基、乙酰基和酯基中的至少一种；Ar为苯基或芳香杂环基。优选的，所述R1均为甲基、乙基或丁基；R2均为苯基、对甲氧基苯、对乙酰基苯、己基或丁腈基；Ar为苯基、噻吩基或吡啶基。
所述式I为式Ia、式Ib或式Ic；所述式Ia、式Ib或式Ic中，R1、R2和R3的定义与前相同，
式Ia 式Ib 式Ic。
所述催化剂为铜盐化合物；所述铜盐化合物选自氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氧化亚铜、乙酸铜、硫酸铜、氯化铜、溴化铜、硝酸铜和三氟甲磺酸铜(Cu(OTf)2)中的至少一种，优选硫酸铜。
所述催化剂的用量为所述式II所示取代邻酰基芳炔化合物的投料摩尔用量的0-30％，优选10％，所述催化剂的用量不为0。
所述尿素的用量为所述式II所示取代邻酰基芳炔化合物的投料摩尔用量的1倍至10倍，优选2倍。
所述环化反应步骤中，温度为60-140℃，优选120℃，时间为6-72小时，优选6-12小时。
所述环化反应在惰性气氛和溶剂存在的条件下进行。其中，各种惰性气体的气氛均适用，如可为氮气或氩气气氛，优选氮气气氛；所述溶剂选自甲苯、四氢呋喃、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺和1，4-二氧六环中的至少一种，优选甲苯。反应装置为密封的反应装置，优选玻璃封管。
上述方法中，式II所示化合物的制备方法如下：将式a所示化合物、式b所示化合物、PdCl2(PPh3)2、CuI、四氢呋喃和三乙胺在惰性气氛中混匀进行反应，反应完毕后得到式II所示化合物。
其中，式a所示化合物、式b所示化合物、PdCl2(PPh3)2、CuI、四氢呋喃和三乙胺的用量比为1mmol∶1.1mmol∶0.01mmol∶0.02mmol∶2mL∶1mL；所述反应步骤中，温度为60℃，时间为5小时；所述方法还包括：在反应完毕后，用流动相为由体积比为2∶100的乙酸乙酯和石油醚组成的混合液进行柱色谱分离，得到目标产物。
式a 式b
所述式a和式b中，R1、R2和R3的定义与前相同。
本发明还提供了一种式III所示5-己基-7-甲基噻吩[2，3-c]并吡啶化合物(该化合物属于式I所示结构通式化合物)，
式III
所述式III中，n-hexyl为正己基。
该化合物可按照前述本发明提供的方法制备而得。
本发明提供的合成式I所示多取代异喹啉及杂环并吡啶衍生物的方法，为一步合成法，该方法具有以下特点：(1)催化剂廉价易得，反应操作简单，适合大规模制备；(2)催化剂体系具有极高的催化活性和选择性，能够高产率地生成多取代异喹啉及杂环并吡啶衍生物；(3)催化体系对底物的普适性强，含各种官能团的邻酰基芳炔都能高效地进行反应；(4)反应催化剂可重复使用。
附图说明
图1为实施例1所得目标产物的氢谱图。
图2为实施例1所得目标产物的碳谱图。
图3为实施例2所得目标产物的氢谱图。
图4为实施例2所得目标产物的碳谱图。
图5为实施例3所得目标产物的氢谱图。
图6为实施例3所得目标产物的碳谱图。
图7为实施例4所得目标产物的氢谱图。
图8为实施例4所得目标产物的碳谱图。
图9为实施例5所得目标产物的氢谱图。
图10为实施例5所得目标产物的碳谱图。
图11为实施例6所得目标产物的氢谱图。
图12为实施例6所得目标产物的碳谱图。
图13为实施例7所得目标产物的氢谱图。
图14为实施例7所得目标产物的碳谱图。
图15为实施例8所得目标产物的氢谱图。
图16为实施例8所得目标产物的碳谱图。
图17为实施例9所得目标产物的氢谱图。
图18为实施例9所得目标产物的碳谱图。
图19为实施例10所得目标产物的碳谱图。
图20为实施例10所得目标产物的碳谱图。
图21为实施例11所得目标产物的碳谱图。
图22为实施例11所得目标产物的碳谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种以廉价易得的铜盐为催化剂，取代邻酰基芳炔和尿素一步法合成多取代异喹啉及杂环并吡啶衍生物的新催化反应体系。该方法可按照如下具体步骤进行：(1)将催化剂、取代邻酰基芳炔、尿素和溶剂甲苯依次加入玻璃反应管中；(2)将反应管中的空气用氮气置换后，密封；(3)在一定温度下加热、搅拌反应；(4)反应停止后，停止加热、搅拌，冷却至室温。
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述反应物如无特别说明均能从公开商业途径而得。
其中，式II所示化合物的制备方法如下：将式a所示化合物、式b所示化合物、PdCl2(PPh3)2、CuI、四氢呋喃和三乙胺在惰性气氛中混匀进行反应，反应完毕后得到式II所示化合物。式a所示化合物、式b所示化合物、PdCl2(PPh3)2、CuI、四氢呋喃和三乙胺的用量比为1mmol∶11mmol∶0.01mmol∶0.02mmol∶2mL∶1mL；所述反应步骤中，温度为60℃，时间为5小时；所述方法还包括：在反应完毕后，用流动相为由体积比为2∶100的乙酸乙酯和石油醚组成的混合液进行柱色谱分离，得到目标产物。
式a 式b
式a和式b中，R1、R2和R3的定义与前相同。
实施例1
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：将分离的目标产物3-苯基异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为79％。图1和图2分别为该实施例制备所得目标产物3-苯基异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例2
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻乙炔基苯甲醛130mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物异喹啉。反应结果：将分离的目标产物异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为23％。图3和图4分别为该实施例制备所得目标产物异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例3
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，2-(4-乙酰基苯乙炔基)苯甲醛248mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-(4-乙酰基苯基)异喹啉。反应结果：将分离的目标产物3-(4-乙酰基苯基)异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为54％。图5和图6分别为该实施例制备所得目标产物3-(4-乙酰基苯基)异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例4
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，2-(4-甲氧基基苯乙炔基)苯甲醛236mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-(4-甲氧基苯基)异喹啉。反应结果：将分离的目标产物3-(4-甲氧基苯基)异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为73％。图7和图8分别为该实施例制备所得目标产物3-(4-甲氧基苯基)异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例5
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，6-(2-醛基苯基)-5-炔己腈196mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-丁腈基异喹啉。反应结果：将分离的目标产物3-丁腈基异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为86％。图9和图10分别为该实施例制备所得目标产物3-丁腈基异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例6
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，2-辛炔基苯甲醛214mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-正己基异喹啉。反应结果：将分离的目标产物3-正己基异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为82％。图11和图12分别为该实施例制备所得目标产物3-正己基异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例7
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，2-苯乙炔基苯乙酮220mg(1mmol)，尿素120mg(2mmo1)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物1-甲基-3-苯基异喹啉。反应结果：将分离的目标产物1-甲基-3-苯基异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为74％。图13和图14分别为该实施例制备所得目标产物1-甲基-3-苯基异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例8
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，2-辛炔基苯乙酮228mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物1-甲基-3-正己基异喹啉。反应结果：将分离的目标产物1-甲基-3-正己基异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为79％。图15和图16分别为该实施例制备所得目标产物1-甲基-3-正己基异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例9
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，1-(2-苯乙炔基苯基)-1-戊酮262mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物1-正丁基-3-苯基异喹啉。反应结果：将分离的目标产物1-正丁基-3-苯基异喹啉称重，计算得到该产物的分离产率为75％。图17和图18分别为该实施例制备所得目标产物1-正丁基-3-苯基异喹啉的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例10
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，2-乙酰基-3-辛炔基噻吩234mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物5-己基-7-甲基噻吩[2，3-c]并吡啶。反应结果：将分离的目标产物5-己基-7-甲基噻吩[2，3-c]并吡啶称重，计算得到该产物的分离产率为78％。图19和图20分别为该实施例制备所得目标产物5-己基-7-甲基噻吩[2，3-c]并吡啶的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例11
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，2-苯乙炔基烟醛207mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物7-苯基-1，6-二氮杂萘。反应结果：将分离的目标产物7-苯基-1，6-二氮杂萘称重，计算得到该产物的分离产率为62％。图21和图22分别为该实施例制备所得目标产物7-苯基-1，6-二氮杂萘的氢谱和碳谱，由图可知，该化合物结构正确，为目标产物。
实施例12
分别称取CuI 19mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率63％。
实施例13
分别称取CuI 38mg(0.2mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率60％。
实施例14
分别称取CuI 57mg(0.3mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率56％。
实施例15
分别称取CuBr 14mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率68％。
实施例16
分别称取CuCl 10mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率66％。
实施例17
分别称取CuBr222mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率76％。
实施例18
分别称取CuCl213mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率72％。
实施例19
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率84％。
实施例20
分别称取Cu(OAc)218mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率82％。
实施例21
分别称取Cu(OTf)236mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率72％。
实施例22
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素180mg(3mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率77％。
实施例23
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素90mg(1.5mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率79％。
实施例24
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至140℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率77％。
实施例25
分别称取CuSO4 16mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL DMF加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率66％。
实施例26
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL 1，4-二氧六环加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率62％。
实施例27
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL THF加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率53％。
实施例28
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及4mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率78％。
实施例29
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应6h后冷却至室温，得到本发明提供的目标产物3-苯基异喹啉。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，原料剩余，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率47％。
对比例1
分别称取邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至120℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到产物。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，显示原料剩余，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率小于15％。
对比例2
分别称取CuSO416mg(0.1mmol)，邻苯乙炔基苯甲醛206mg(1mmol)，尿素120mg(2mmol)以及2mL甲苯加入到带盖25-mL玻璃反应管中，用氮气置换反应管中的空气，然后密封反应管，置反应管于油浴中加热至80℃，搅拌、保温反应12h后冷却至室温，得到产物。反应结果：用气相色谱和质谱分析该催化反应体系，原料剩余，目标产物3-苯基异喹啉的色谱产率0％。
Claims (9)
1.一种制备式I结构通式所示化合物的方法，包括如下步骤：将式II所示取代邻酰基芳炔化合物、尿素和催化剂混匀进行环化反应，反应完毕得到所述式I结构通式所示化合物；
所述式I和式II中，R1均为碳原子总数为1-8的烷基；R2均为氢、碳原子总数为1-10的烷基、苯基、对甲氧基苯、对乙酰基苯或丁腈基；R3均选自氢、碳原子总数为1-6的烷基、甲氧基、氯、氟、氰基、硝基、乙酰基和酯基中的至少一种；Ar为苯基、噻吩基或吡啶基；所述催化剂选自氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氧化亚铜、乙酸铜、硫酸铜、氯化铜、溴化铜、硝酸铜和三氟甲磺酸铜中的至少一种；
所述环化反应步骤中，温度为120-140℃，时间为6-72小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述R1均为甲基、乙基或丁基；R2均为苯基、对甲氧基苯、对乙酰基苯、正己基或丁腈基。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述式I为式Ia、式Ib或式Ic；所述式Ia、式Ib或式Ic中，R1、R2和R3的定义与权利要求1或2相同，
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述催化剂的用量为所述式II所示取代邻酰基芳炔化合物的投料摩尔用量的0-30%，所述催化剂的用量不为0；
所述尿素的用量为所述式II所示取代邻酰基芳炔化合物的投料摩尔用量的1倍至10倍。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述催化剂的用量为所述式II所示取代邻酰基芳炔化合物的投料摩尔用量的10%；
所述尿素的用量为所述式II所示取代邻酰基芳炔化合物的投料摩尔用量的2倍。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述环化反应步骤中，温度为120℃，时间为6-12小时。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述环化反应在惰性气氛和溶剂存在的条件下进行；所述惰性气氛为氮气或氩气气氛；
所述溶剂选自甲苯、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和1,4-二氧六环中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述环化反应步骤中，反应装置为密封的反应装置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述环化反应步骤中，反应装置为玻璃封管。
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| Otohiko Tsuge et al..Studies of Compounds Related to Azines. Vii. The Pyrorlysis of 2-Acetylthiophene- and 2-Acetylfuranketazine.《Bulletin of the Chemical Society of Japan》.1971,第44卷(第2期),505-508. |
| Studies of Compounds Related to Azines. Vii. The Pyrorlysis of 2-Acetylthiophene- and 2-Acetylfuranketazine;Otohiko Tsuge et al.;《Bulletin of the Chemical Society of Japan》;19710228;第44卷(第2期);505-508 * |
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