CN109879806A - 一种异喹啉茚醚衍生物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异喹啉茚醚衍生物及其制备方法，将四炔类化合物在甲苯中与异喹诺酮反应，得到异喹啉茚醚衍生物。与现有技术相比，本发明提供了一种全新的异喹啉茚酮的制备方法，生成一系列新的异喹啉茚醚衍生物。合成的异喹啉茚醚衍生物具有较高原子经济性，结构更加复杂多样，具有一定的运用前景。

Description

一种异喹啉茚醚衍生物及其制备方法

技术领域

本发明涉及有机化合物领域,具体涉及一种异喹啉茚醚衍生物及其制备方法。

背景技术

异喹啉能制造药物和高效杀虫剂，氧化后可制成吡啶羧酸，它的衍生物可用于制造彩色影片与染料，还可以用作合成药物、染料、杀虫剂的中间体及气相色谱固定液。因此，异喹啉可以用于农药、医药、橡胶促进剂、彩色影片增感剂、染料等产品的生产；用作医药、染料、杀虫剂、阴离子交换树脂等的原料，铁的防腐剂，可溶性酚醛树脂的固定剂等；异喹啉与金属形成的加成化合物可用于镍、镉的定量测定和贵金属的定性测定；在苯甲酰化反应和α-烯烃的聚合反应中，异喹啉亦可作催化剂使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异喹啉茚醚衍生物的制备方法，制备方法温和，简单、高效。

本发明的另一目的在于提供一种异喹啉茚醚衍生物，结构更加复杂多样，具有广阔运用前景。

本发明具体技术方案如下：

一种异喹啉茚醚衍生物的制备方法，包括以下步骤：

将四炔类化合物在甲苯中与异喹诺酮反应，得到异喹啉茚醚衍生物。

进一步的，所述四炔类化合物、异喹诺酮与甲苯的摩尔比为1：1：28-66；

所述反应是指在100-110℃的条件下进行，反应时间至少12h。

进一步的，反应后进行纯化分离，具体为：将所得产物用水洗涤，然后乙酸乙酯萃取，室温结晶，转出用石油醚洗涤得到白色粉末，即得异喹啉茚醚衍生物。

进一步的，所述四炔类化合物结构式R为直链烷基、支链烷基或不饱和烃；R₁为氢、卤素、直链烷基、支链烷基、酯基或烷氧基。

所述四炔类化合物制备方法为：

1)以氢化钠为催化剂，将丙二酸酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴反应，然后纯化分离，得到化合物1；

2)将步骤1)制备的化合物1与苯乙炔基溴或取代的苯乙炔基溴混合在Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI的无水无氧催化体系中，以三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应，纯化分离后，得到四炔类化合物。

进一步的，步骤1)中氢化钠、丙二酸酯、炔丙基溴与无水乙腈的摩尔比为4-5：1：2.2-3.2：20-23；所述丙二酸酯选自丙二酸二乙酯或丙二酸二异丙酯。

步骤1)中冰水浴条件下反应温度在0-5℃；反应时间在5小时以上；

步骤1)中所述纯化分离具体为：产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，体积比为1:80的乙酸乙酯：石油醚柱层析，得到白色固体产物，即化合物1。

步骤1)中所述化合物1结构式R为直链烷基、支链烷基或不饱和烃；

步骤2)中化合物1与苯乙炔基溴或取代的苯乙炔基溴、Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI、三乙胺和无水乙腈的物质的量比为1:2.2-3.2：0.03-0.04：4-5：30-45；

步骤2)所述搅拌反应，反应时间在10小时以上；

步骤2)所述取代的苯乙炔基溴选自对甲基苯乙炔基溴；

步骤2)中所述纯化分离具体为：产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，用体积比为1:80的乙酸乙酯：石油醚柱层析分离，得到四炔类化合物。

步骤2)中所述Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI的无水无氧催化体系，摩尔比Pd(PPh₃)₂Cl₂:CuI＝3:1。

本发明提供的一种异喹啉茚醚衍生物，采用上述方法制备得到，其结构式为：

其中E为CO₂R；R为直链烷基、支链烷基或不饱和烃；R₁和R₂为氢、卤素、直链烷基、支链烷基、酯基或烷氧基。

优选的,所述异喹啉茚醚结构式为:

本发明的反应机理为：首先是四炔自身发生HDDA反应形成苯炔中间体，然后苯炔中间体与异喹诺酮反应亲核加成反应形成产物。与现有技术相比，本发明提供了一种全新的异喹啉茚酮的制备方法，生成一系列新的异喹啉茚醚衍生物。合成的异喹啉茚醚衍生物具有较高原子经济性，结构更加复杂多样，具有一定的运用前景。

附图说明

图1为异喹啉茚醚衍生物的结构式；

图2为实施例1制备的异喹啉茚醚衍生物的结构式；

图3为实施例2制备的异喹啉茚醚衍生物的结构式；

图4为实施例1制备的异喹啉茚醚衍生物的核磁共振氢谱；

图5为实施例1制备的异喹啉茚醚衍生物的核磁共振碳谱；

图6为实施例2制备的异喹啉茚醚衍生物的核磁共振氢谱；

图7为实施例2制备的异喹啉茚醚衍生物的核磁共振碳谱；

图8为实施例1制备过程方程式；

图9为实施例2制备过程方程式；

图10为实施例1步骤3)反应机理；

图11为实施例2步骤3)反应机理。

具体实施方式

实施例1

一种异喹啉茚醚衍生物，其结构式为：

上述异喹啉茚醚的制备方法，包括以下步骤：

1)以830mmol氢化钠为碱，将200mmol丙二酸二异丙酯与440mmol炔丙基溴加入到210mL无水乙腈中冰水浴，搅拌反应8.5小时，产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:80)得到白色固体产物，即化合物1；

2)将80mmol化合物1与200mmol苯乙炔基溴混合Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI(2.56mmol/0.85mmol)的无水无氧催化体系中，摩尔比Pd(PPh₃)₂Cl₂:CuI＝3:1，以336mmol三乙胺作碱，以150mL无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应11小时，产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:80)得到淡黄色固体产物，即化合物2。

3)在105℃的条件下，将步骤2)制备的2mmol化合物2在10mL甲苯中与2mmol异喹诺酮反应12小时，得化合物3，即异喹啉茚醚的粗产物，粗产物用水洗涤，乙酸乙酯萃取，室温结晶，转出用石油醚洗涤，得到白色粉末，即异喹啉茚醚衍生物，产率约为85.8％。

所得产物白色粉末产物结构通过；¹H NMR；¹³C NMR来测定，结果如下：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.48(d,J＝8.0Hz,1H),8.02-7.67(m,6H),7.47-7.38(m,5H),7.37-7.22(m,5H),5.11–5.05(m,2H),3.90(s,2H),3.52(s,2H),1.26(d,J＝4.0Hz,6H),1.24(d,J＝4.0Hz,6H)。

¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ171.34,159.92,149.80,149.77,146.53,144.84,140.41,140.39,140.13,138.98,132.10,131.80,131.45,129.84,128.66,128.49,128.25,127.90,127.71,126.76,124.69,124.02,122.14,119.91,117.02,95.81,87.49,77.71,77.45,77.20,69.76,69.74,60.13,41.66,38.83,21.94.ppm。

实施例2

一种异喹啉茚醚衍生物，其结构式为：

上述异喹啉茚醚的制备方法，包括以下步骤：

1)以830mmol氢化钠为碱，将200mmol丙二酸二乙酯与440mmol炔丙基溴加入到210mL无水乙腈中冰水浴，搅拌反应8.5小时，产物加水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:80)得到白色固体产物，即化合物1；

2)将80mmol化合物1与对200mmol甲基苯乙炔基溴混合Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI(2.56mmol/0.85mmol)的无水无氧催化体系中，摩尔比Pd(PPh₃)₂Cl₂:CuI＝3:1，以336mmol三乙胺作碱，以150mL无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应11小时，产物用水洗涤，用乙酸乙酯萃取，减压旋干，柱层析(体积比乙酸乙酯：石油醚＝1:80)得到淡黄色固体产物，即化合物2。

3)在108℃的条件下，步骤2)所制备的2mmol化合物2在10mL甲苯中与2mmol异喹诺酮反应12小时，得化合物3，即异喹啉茚醚的粗产物。粗产物用水洗涤，乙酸乙酯萃取，室温结晶，转出用石油醚洗涤得到白色粉末即异喹啉茚醚，产率约为87.3％。

白色粉末产物结构通过；¹H NMR；¹³C NMR来测定。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.48(d,J＝12.0Hz,1H),8.01-7.63(m,6H),7.37-7.29(m,4H),7.26-7.14(m,4H),4.23(q,J＝8.0Hz,4H),3.92(s,2H),3.53(s,2H),2.43(s,3H),2.38(s,3H),1.28(q,J＝4.0Hz,6H)。

¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ171.45,159.55,149.15,145.87,144.31,139.80,138.54,138.22,137.20,137.11,131.31,131.26,131.01,129.27,129.03,128.59,127.28,126.35,124.31,121.70,120.61,119.51,116.58,115.19,95.65,86.56,77.37,77.06,76.74,61.89,59.71,41.36,38.53,21.56,21.30,14.05ppm。

Claims (10)

1.一种异喹啉茚醚衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将四炔类化合物在甲苯中与异喹诺酮反应，得到异喹啉茚醚衍生物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述四炔类化合物、异喹诺酮与甲苯的摩尔比为1：1：28-66。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述反应是指在100-110℃的条件下进行，反应时间至少12h。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述四炔类化合物结构式R为直链烷基、支链烷基或不饱和烃；R₁为氢、卤素、直链烷基、支链烷基、酯基或烷氧基。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述四炔类化合物制备方法为：

1)以氢化钠为催化剂，将丙二酸酯与炔丙基溴加入到无水乙腈中冰水浴反应，然后纯化分离，得到化合物1；

2)将步骤1)制备的化合物1与苯乙炔基溴或取代的苯乙炔基溴混合在Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI的无水无氧催化体系中，以三乙胺作碱，以无水乙腈为溶剂，室温下搅拌反应，纯化分离后，得到四炔类化合物。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中氢化钠、丙二酸酯、炔丙基溴与无水乙腈的摩尔比为4-5：1：2.2-3.2：20-23。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述丙二酸酯选自丙二酸二乙酯或丙二酸二异丙酯。

8.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中化合物1与苯乙炔基溴或取代的苯乙炔基溴、Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI、三乙胺和无水乙腈的物质的量比为1:2.2-3.2：0.03-0.04：4-5：30-45。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中化合物1与苯乙炔基溴或取代的苯乙炔基溴、Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI、三乙胺和无水乙腈的物质的量比为1:2.2-3.2：0.03-0.04：4-5：30-45。

10.一种异喹啉茚醚衍生物，采用权利要求1-9任一项所述方法制备得到，其结构式为：

其中E为CO₂R；R为直链烷基、支链烷基或不饱和烃；R₁和R₂为氢、卤素、直链烷基、支链烷基、酯基或烷氧基。