含磺酰基的喹啉类化合物的合成方法与流程

文档序号:18519010发布日期:2019-08-24 09:39阅读:480来源:国知局

本发明属于有机合成领域,尤其涉及一种含磺酰基的喹啉类化合物的合成方法。



背景技术:

含磺酰基的喹啉类化合物具有多种生物活性,近年来已取得满意的多方面效果,且越来越受到全世界化学研究者的重视。目前,现有的可使用的含磺酰基的喹啉类化合物的制备方法为喹啉类化合物和苯磺酸钠在碘催化剂、氧化剂的存在下于高温条件下反应制备得到(chem.commun.,2015,51,652)。

然而,在上述制备过程中,反应体系中不仅使用催化剂,而且还需高温加热致使环境不友好,所得产物产率也并不理想等。因此目前所提供的方法并不经济,也并不是含磺酰基的喹啉类化合物实验合成中最优的解决方案。



技术实现要素:

本发明提出一种含磺酰基的喹啉类化合物的合成方法,该合成方法无需使用金属催化剂,仅在可见光催化剂作用下即可完成反应,反应体系简单、反应无需加热、反应产率高,为高效合成含磺酰基的喹啉类化合物提供了最优的替代解决方案。

为了达到上述目的,本发明提供了一种含磺酰基的喹啉类化合物的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:

向反应器中分别加入喹啉类化合物和磺酰氯类化合物,在光催化剂和溶剂丙酮作用下,于白色led灯光照条件下室温反应4-12小时;

反应结束后,进行柱色谱分离,得到含磺酰基的喹啉类化合物。

作为优选,所述喹啉类化合物具有如下(a)结构式:

其中,r1选自-ch3,r2选自-h、-cl、-ch3、-f、-br中的任意一种。

作为优选,所述磺酰氯类化合物为苯磺酰氯、对甲基苯磺酰氯或甲基磺酰氯中的任意一种。

作为优选,所述含磺酰基的喹啉类化合物具有如下(b)结构式:

其中,r2选自-h、-cl、-ch3、-f、-br中的任意一种,r3选自-h、苯基、甲苯基中的任意一种。

作为优选,所述喹啉类化合物和磺酰氯类化合物的毫摩尔比为1:(1-1.1)。

作为优选,所述光引发剂为二苯甲酮。

作为优选,所加入的二苯甲酮与喹啉类化合物的毫摩尔比为0.1:1。

作为优选,所述柱色谱分离中使用的色谱柱为硅胶柱,使用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其体积比为1:5-2:1。

与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:

本发明所提供的合成方法以喹啉类化合物和磺酰氯类化合物为基本原料,在无需金属残余的情况下,仅使用可见光催化剂即可完成反应。该合成方法反应体系简单,反应无需加热,室温条件、led灯光照条件下即可操作,反应所得产物产率高,为高效合成含磺酰基的喹啉类化合物提供了最优的替代解决方案。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种喹啉类化合物的合成方法,包括如下步骤:

s1:向反应器中分别加入喹啉类化合物和磺酰氯类化合物,在光催化剂和溶剂丙酮作用下,于白色led灯光照条件下室温反应4-12小时;

在本步骤中,利用喹啉类化合物和磺酰氯类化合物来合成含磺酰基的喹啉类化合物,具体的,二苯甲酮在光照条件下被激发,变成氧自由基,然后夺取喹啉类化合物的苄位的氢原子,生成碳自由基,下一步和磺酰氯反应生成目标产物。这里需要说明的是,该步骤反应无需加热,室温条件下反应即可,可见光催化剂优选二苯甲酮的用量极低,且反应时间短;此外,该方法选择性好,产物产率可高达97%。在一优选实施例中,所使用的led灯为8w的。可以理解的是,该步骤中所设定的反应时间是依据反应温度、灯光强度所设定的,本领域技术人员可根据实际所需来调整反应时间,只要确保反应充分即可。

s2:反应结束后,进行柱色谱分离,得到含磺酰基的喹啉类化合物。

在一优选实施例中,所述喹啉类化合物具有如下(a)结构式:

其中,r1选自-ch3,r2选自-h、-cl、-ch3、-f、-br中的任意一种。

在一优选实施例中,所述磺酰氯类化合物为苯磺酰氯、对甲基苯磺酰氯或甲基磺酰氯中的任意一种。

在一优选实施例中,所述含磺酰基的喹啉类化合物具有如下(b)结构式:

其中,r2选自-h、-cl、-ch3、-f、-br中的任意一种,r3选自-h、苯基、甲苯基中的任意一种。

上述实施例中具体限定了所使用的含磺酰基的喹啉类化合物的具体结构式,可以理解的是,本实施例中所限定的含磺酰基的喹啉类化合物以喹啉为母核,由其所得化合物中的支链结构较为简单,但本实施例中并不排除由结构较为复杂的支链结构构成的含磺酰基的喹啉类化合物。

在一优选实施例中,所述喹啉类化合物和磺酰氯类化合物的毫摩尔比为1:(1-1.1)。在一优选实施例中,所加入的二苯甲酮与喹啉类化合物的毫摩尔比为0.1:1。

在上述实施例中,给出了喹啉类化合物、磺酰氯类化合物和二苯甲酮的具体比例,其中,为了能够准确得到预期化合物的母核结构,喹啉类化合物和磺酰氯类化合物的比例设定基于反应机理要求,催化剂用量极低,溶剂的加入量则相对是可以过量的,以确保充分反应。

在一优选实施例中,所述柱色谱分离中使用的色谱柱为硅胶柱,使用的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂,其体积比为1:5-2:1。在本实施例中,对反应所得产物利用硅胶柱进行梯度洗脱,从而分离得到预期合成产物。根据相似相溶原理并考虑到合成产物的极性大小,本实施例中选用体积比为1:5-2:1的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂进行梯度洗脱,在该范围内,本领域技术人员可根据实际情况进行调整。

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的含磺酰基的喹啉类化合物的合成方法,下面将结合具体实施例进行描述。

实施例1

向反应器中分别加入1mmol、苯磺酰氯1mmol、二苯甲酮0.1mmol、丙酮2ml,于白色8wled灯光照条件下室温反应4小时,反应结束后进行柱色谱分离,得到目标化合物c1:

对上述白色固体粉末进行核磁波谱分析,数据如下:

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.06(d,j=8.4hz,1h),7.75(d,j=8.5hz,1h),7.71(d,j=8.1hz,1h),7.62–7.53(m,3h),7.46(t,j=9.8hz,3h),7.30(t,j=7.8hz,2h),4.67(s,2h);

13cnmr(126mhz,cdcl3)δ149.25s,147.80,138.30,136.97,133.82,129.93,129.11,128.97,128.52,127.61,127.36,127.21,122.76,65.14;

经鉴定后,波谱数据与结构式相对应,证明合成的为2-((苯基磺酰基)甲基)喹啉,产率97%。

实施例2

向反应器中分别加入1mmol、苯磺酰氯1.1mmol、二苯甲酮0.1mmol、丙酮2ml,于白色8wled灯光照条件下室温反应6小时,反应结束后进行柱色谱分离,得到目标化合物c2:

对上述白色固体粉末进行核磁波谱分析,数据如下:

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.04(d,j=8.4hz,1h),7.73(s,1h),7.65(d,j=8.7hz,1h),7.59(d,j=7.9hz,2h),7.49(dd,j=15.2,7.9hz,2h),7.39(d,j=8.7hz,1h),7.34(t,j=7.6hz,2h),4.63(s,2h);

13cnmr(126mhz,cdcl3)δ150.44,148.13,138.20,136.72,135.76,133.96,129.05,128.85,128.47,128.26,128.18,125.68,122.96,65.12;

经鉴定后,波谱数据与结构式相对应,证明合成的为7-氯-2-(苯基磺酰基)甲基)喹啉,产率92%。

实施例3

向反应器中分别加入1mmol、苯磺酰氯1.1mmol、二苯甲酮0.1mmol、丙酮2ml,于白色8wled灯光照条件下室温反应12小时,反应结束后进行柱色谱分离,得到目标化合物c3:

对上述黄色固体粉末进行核磁波谱分析,数据如下:

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.08(d,j=8.4hz,1h),7.74(d,j=8.6hz,1h),7.68(d,j=7.7hz,2h),7.64–7.48(m,4h),7.42(t,j=7.5hz,2h),4.74(s,2h),2.54(s,3h).

13cnmr(126mhz,cdcl3)δ148.21,146.47,138.26,137.22,136.23,133.77,132.22,128.93,128.82,128.55,127.41,126.40,122.73,65.20,21.63;

经鉴定后,波谱数据与结构式相对应,证明合成的为6-甲基-2-((苯基磺酰基)甲基)喹啉,产率91%。

实施例4

向反应器中分别加入1mmol、对甲基苯磺酰氯1mmol、二苯甲酮0.1mmol、丙酮2ml,于白色8wled灯光照条件下室温反应4小时,反应结束后进行柱色谱分离,得到目标化合物c4:

对上述白色固体粉末进行核磁波谱分析,数据如下:

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.16(d,j=8.3hz,1h),7.88(d,j=8.5hz,1h),7.82(d,j=8.1hz,1h),7.68(t,j=7.6hz,1h),7.56(t,j=9.5hz,4h),7.21(d,j=7.7hz,2h),4.73(s,2h),2.39(s,3h);

13cnmr(126mhz,cdcl3)δ149.40,147.87,144.83,136.87,135.46,129.85,129.62,129.20,128.52,127.61,127.37,127.14,122.75,65.32,21.63;

经鉴定后,波谱数据与结构式相对应,证明合成的为2-(甲苯磺酰基甲基)喹啉,产率95%。

实施例5

向反应器中分别加入1mmol、对甲基苯磺酰氯1mmol、二苯甲酮0.1mmol、丙酮2ml,于白色8wled灯光照条件下室温反应4小时,反应结束后进行柱色谱分离,得到目标化合物c5:

对上述白色固体粉末进行核磁波谱分析,数据如下:

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.10(d,j=8.4hz,1h),7.98–7.79(m,1h),7.65–7.51(m,3h),7.44(t,j=9.8hz,2h),7.21(d,j=7.7hz,2h),4.70(s,2h),2.39(s,3h);

13cnmr(126mhz,cdcl3)δ161.70,159.71,148.80(d,j=2.8hz),144.95(d,j=12.9hz),136.18(d,j=5.5hz),135.44,131.80(d,j=9.2hz),129.64,128.50,128.06(d,j=10.1hz),123.48,120.26,120.05,110.70,110.53,65.17,21.63;

经鉴定后,波谱数据与结构式相对应,证明合成的为6-氟-2-(甲苯磺酰基甲基)喹啉,产率96%。

实施例6

向反应器中分别加入对甲基苯磺酰氯1mmol、二苯甲酮0.1mmol、丙酮2ml,于白色8wled灯光照条件下室温反应5小时,反应结束后进行柱色谱分离,得到目标化合物c6:

对上述黄色固体粉末进行核磁波谱分析,数据如下:

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.06(d,j=8.4hz,1h),7.96(s,1h),7.73(s,2h),7.57(dd,j=16.5,8.1hz,3h),7.21(d,j=7.7hz,2h),4.70(s,2h),2.39(s,3h);

13cnmr(126mhz,cdcl3)δ149.92,146.39,144.94,135.81,135.36,133.33,130.92,129.66,129.63,128.48,128.40,123.62,121.10,65.22,21.65;

经鉴定后,波谱数据与结构式相对应,证明合成的为6-溴-2-(甲苯磺酰基甲基)喹啉,产率96%。

实施例7

向反应器中分别加入1mmol、甲基磺酰氯1mmol、二苯甲酮0.1mmol、丙酮2ml,于白色8wled灯光照条件下室温反应5小时,反应结束后进行柱色谱分离,得到目标化合物c7:

对上述白色固体粉末进行核磁波谱分析,数据如下:

1hnmr(500mhz,dmso)δ8.48(d,j=8.4hz,1h),8.15–8.00(m,2h),7.69(d,j=8.6hz,2h),4.89(s,2h),3.13(s,3h);

13cnmr(126mhz,dmso)δ152.70,148.03,137.57,135.06,130.45,128.14,127.83,126.15,124.36,62.39,41.23;

经鉴定后,波谱数据与结构式相对应,证明合成的为7-氯-2-((甲磺酰基)甲基)喹啉,产率93%。

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