一种基于光催化合成硒化异喹诺酮类衍生物的方法及应用与流程

本发明属于有机化学，具体涉及一种基于光催化合成硒化异喹诺酮类衍生物的方法及应用。

背景技术：

1、有机硒化合物，特别是杂环有机硒化合物(如亚氨基异苯并呋喃内酯和喹啉酮)，由于其独特的化学和生物学特性，受到了有机化学家和医学研究者的广泛关注[1-5]。硒是人体中不可缺少的微量元素。硒在有机分子中的结合可以改变其化学和物理性质。有机硒化合物不仅在有机合成中发挥着重要作用，而且在药物、生物和材料应用中也发挥着重要的作用，尤其是含杂环单元的硒化合物具有独特的生物活性，如抗肿瘤、抗菌、抗炎、抗病毒、心血管保护调节等生物活性[6-10]。异喹诺酮单元是一种特殊的构建骨架，其特有的结构特征广泛存在于天然产物、药物和生物活性化合物中。异喹诺酮衍生物表现出强大的生理功能，包括抗抑郁、抗溃疡、抗高血压药物，以及用于治疗哮喘和肿瘤。

2、因此，人们越发关注功能化异喹诺酮衍生物的构建。其中，利用末端氧化剂直接氧化制备异喹诺酮盐是制备异喹诺酮衍生物的重要方法，如jean-jacques youte等人在《journal of organic chemistry》杂志，2004,69(8),2737-2740报道了使用铁氰化钾氧化得到异喹诺酮盐，选择性好，产率高。但这些方法通常需要使用昂贵或有害的氧化剂，且实验流程复杂、对环境污染严重[11-13]。you-quan zhu等人在《journal of organicchemistry》杂志，2018,83(17),9958-9967报道了利用自由基反应机理，使用agsbf6为介导，二氯乙烷为溶剂，反应温度110℃下，在异喹诺酮盐c-4位上直接硒化，该反应高效，区域选择性好。但该方法反应条件苛刻，使用有害的试剂，造成严重的环境污染。

3、在中国专利cn111925326b中，通过n—烷基异喹诺酮盐的电化学阳极氧化生成功能化异喹诺酮类化合物，利用电化学反应来构建c＝o和c—se键。虽然电化学方法制备异喹诺酮类衍生物区域选择性好，收率高，但是该方法的缺点是电化学阳极氧化反应条件苛刻，在阳极氧化的过程中会产生大量的电解废水，会造成环境污染，而且电解需要消耗大量的电能，能耗高、成本昂贵。

4、因此，通过绿色清洁、成本低廉的光催化来实现异喹啉盐的硒化氧化反应从而构建硒化异喹诺酮类衍生物是一种有价值的合成路径，能够促进硒化异喹诺酮类衍生物在制药工业中更为广泛的应用，但目前还没有人报道过。

5、参考文献

6、(1)nogueira,c.w.；zeni,g.；rocha,j.b.t.organoselenium andorganotellurium compounds:toxicology and pharmacology.chem.rev.2004,104,6255-6285.

7、(2)mondal,s.；manna,d.；mugesh,g.selenium-mediated dehalogenation ofhalogenated nucleosides andits relevance to the dna repairpathway.angew.chem.,int.ed.2015,54,9298-9302.

8、(3)pang,y.；an,b.；lou,l.；zhang,j.；yan,j.；huang,l.；li,x.；yin,s.design,synthesis,and biological evaluation of novelselenium-containingisocombretastatins and phenstatins as antitum or agents.j.med.chem.2017,60,7300-7314.

9、(4)mugesh,g.；singh,h.b.heteroatom-directed aromatic lithiation:aversatile route to the synthesis of organochalcogen(se,te)compounds.acc.chem.res.2002,35,226-236.

10、(5)mukherjee,a.j.；zade,s.s.；singh,h.b.；sunoj,r.b.organoseleniumchemistry:role of intramolecular interactions.chem.rev.2010,110,4357-4416.

11、(6)silveira,c.c.；braga,a.l.；vieira,a.s.；zeni,g.stereoselectivesynthesis of enynes by nickel-catalyzed cross-coupling of divinylicchalcogenides with alkynes.j.org.chem.2003,68,662-665.

12、(7)berlin,s.；ericsson,c.；engman,l.radical carbonylation/reductivecyclization for the construction of tetrahy-drofuran-3-ones and pyrrolidin-3-ones.j.org.chem.2003,68,8386-8396.

13、(8)freudendahl,d.m.；santoro,s.；shahzad,s.a.；santi,c.；wirth,t.greenchemistry with selenium reagents:development ofefficient catalyticreactions.angew.chem.,int.ed.2009,48,8409-8411.

14、(9)beletskaya,i.p.；ananikov,v.p.transition-metal-catalyzed c-s,c-se,and c-te bond formation via cross-coupling and atom-economic additionreactions.chem.rev.2011,111,1596-1636.

15、(10)ma,w.；kaplaneris,n.；fang,x.；gu,l.；mei,r.；ackermann,l.chelation-assisted transition metal-catalysed c-h chalcogenylations.org.chem.front.2020,7,1022-1060.

16、(11)c.gonzález-bello,c.abell and f.j.leeper,j.chem.soc.,perkintrans.1,1997,1,1017-1024.

17、(12)j.j.youte,d.barbier,a.al-mourabit,d.gnecco and c.marazano,j.org.chem.,2004,69,2737-2740.

18、(13)t.-t.fan-chiang,h.-k.wang and j.-c.hsieh,tetrahedron,2016,72,5640-5645.

技术实现思路

1、本发明的术语和声明：

2、1、冠词"一个"、"一种"和"所述"：除非以其它方式明确地限定到一个(种)对象，否则包括复数的对象。

3、2、数值范围：除非以其他方式明确指出，本文中公开的所有范围或比率将会被理解为包括其中包含的任何和所有的子范围或子比率。例如，声明的1至30的范围或比率应当被认为包含在最小值1和最大值30之间，并且包括端点在内的任何子范围或子比率、整数、小数或由整数或小数构成的子范围或子比率。

4、针对现有技术中硒化异喹诺酮类衍生物合成难、成本高、造成环境污染的技术问题，本发明的一个目的是提供一种基于光催化合成硒化异喹诺酮类衍生物的方法。

5、本发明的另一个目的是提供制备的硒化异喹诺酮类衍生物在制备用于治疗肝癌和/或宫颈癌药物中的应用。

6、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种基于光催化合成硒化异喹诺酮类衍生物的方法，包括以下步骤：

7、s1、将碘化异喹啉盐、二硒醚、添加剂、溶剂混合均匀，得到混合液；

8、s2、向混合液中加入光敏剂，进行光诱导反应，得到反应液；

9、s3、将反应液浓缩，分离得到目标产物。

10、其反应式为：

11、

12、式中，所述r1为氢、芳基和卤素中的任一种；

13、所述r2为烷基；

14、所述r为芳基。

15、进一步地，所述芳基为苯基、萘基、蒽基和三蝶烯基中的任一种；

16、进一步地，所述卤素为氟、氯和溴中的任一种；

17、进一步地，所述烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、特丁基、戊基、新戊基和己基中的任一种。

18、所述添加剂为碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠和磷酸钾中的至少一种。

19、所述溶剂为乙腈、二氯乙烷、二氯甲烷和四氢呋喃中的至少一种。

20、所述二硒醚与碘化异喹啉盐的摩尔比为1:1-2:1。

21、所述添加剂与碘化异喹啉盐摩尔比为1:1-2:1。

22、所述溶剂与碘化异喹啉盐浓度比为0.3mmol:2ml-0.3mmol:6ml。

23、所述光敏剂与碘化异喹啉盐摩尔比为1:100-5:100。

24、所述光诱导的光源是450-465nm的蓝光。

25、所述分离是用硅胶层析分离。

26、所述硒化异喹诺酮类衍生物，其结构式为：

27、

28、式中，所述r1为氢、芳基和卤素中的任一种；

29、所述r2为烷基；

30、所述r为芳基。

31、进一步地，所述芳基为苯基、萘基、蒽基和三蝶烯基中的任一种；

32、进一步地，所述卤素为氟、氯和溴中的任一种；

33、进一步地，所述烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、特丁基、戊基、新戊基和己基中的任一种。

34、进一步地，所述硒化异喹诺酮类衍生物，其结构式如下所示：

35、

36、进一步地，所述的硒化异喹诺酮类衍生物，其结构式为：

37、

38、本发明另一方面提供所述方法制备的硒化异喹诺酮类衍生物在制备用于治疗肝癌和/或宫颈癌药物中的应用。

39、本发明的上述技术方案制备硒化异喹诺酮类衍生物的方法相比于现有技术，有以下有益效果：

40、1.本发明采用光催化合成方法，直接一锅法同时构建c＝o和c—se键制备硒化异喹诺酮类衍生物。

41、2.本发明制备的硒化异喹诺酮类衍生物具有制备用于治疗肝癌和/或宫颈癌药物的用途。

42、3.本发明实验步骤简单易于操作、实验条件简单，区域选择性好，收率高，方法新颖、环境友好、成本低廉，在催化化学、合成化学、制药工业和材料科学方面具有良好的应用前景。