本发明专利技术属于有机化工医药领域，特别涉及一种吲唑并[2,3‑a]喹啉及其衍生物的合成方法。本发明专利技术方法以2‑芳乙烯基苯胺或其衍生物和邻叠氮芳醛为原料，添加催化剂和添加剂，再加入适量的溶剂，以空气或者氧气为氧化剂在50～150℃下搅拌反应5～24h，反应结束后，反应体系用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用无水硫酸钠干燥。过滤，尽量蒸去溶剂，通过硅胶柱层析分离或者重结晶得到目标产物；实现了直接以2‑芳乙烯基苯胺和邻叠氮芳醛为原料一锅法合成具有可见光荧光的化合物吲唑并[2,3‑a]喹啉及其衍生物。
【技术实现步骤摘要】
一种吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的合成方法
本专利技术属于有机化工医药领域，特别涉及一种以2-芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的方法。该类化合物均具有可见光荧光活性。
技术介绍
吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物具有独特的生物活性。如具有很好的抗肿瘤活性(Khan,I.,Ibrar,A.,Ahmed,W.,etal.EurJMedChem,2015,90,124.)，也可作为农药(McCann,S.F.,Annis,G.D.,Shapiro,R.,etal.PestManagSci,2001,57,153.)。此外，其在有机染料(Luo,C.,Zhou,Q.,Jiang,G.,etal.NewJChem,2011,35,1128.)，发光材料(Wragg,D.A.,Watson,T.M.,ECSTransactions,2013,53,19.)等领域也有潜在的应用价值。但是，由于其氮杂多稠环结构具有很大的合成挑战性，目前只有较少的文献报道了合成有限取代衍生物的方法。极大的限制了吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物在医药和材料领域的充分应用。传统方法是通过Cadogan杂环环化反应实现的，即发生分子内2’-硝基或者2’-叠氮基取代的2-芳基喹啉衍生物或其氧化物的N-N键形成反应。也可以通过利用1–对甲苯磺酰胺吡啶盐与α-三甲基硅基-β-三氟甲磺酰氧基萘等反应原位生成萘炔，然后与喹啉鎓亚胺[3+2]环加成得到((a)Zhao,J.；Li,P.；Wu,C.；Chen,H.；Ai,W.；Sun,R.；Ren,H.；Larock,R.C.；Shi,F.Org.Biomol.Chem.2012,10,1922.(b)Zhao,J.；Wu,C.；Li,P.；Ai,W.；Chen,H.；Wang,C.；Larock,R.C.；Shi,F.J.Org.Chem.2011,76,6837-6843.(c)Yamashita,Y.；Hayashi,T.；Masumura,M.Chem.Lett.1980,1133.)。Haag等人用2-(2-碘苯基)-2H-吲唑为原料(Haag,B.,Peng,Z.,Knochel,P.OrgLett,2009,11:4270.)，与金属锌有机试剂利用连续的两次钯催化交叉偶联反应与也可以得到含有吲唑并[2,3-a]喹啉骨架的化合物。Zhu等((a)Zhu,C.,Feng,C.,Yamane.M.,ChemCommun,2017,53,2606.(b)Zhao,J.；Li,P.；Wu,C.；Chen,H.；Ai,W.；Sun,R.；Ren,H.；Larock,R.C.；Shi,F.Org.Biomol.Chem.2012,10,1922.(c)Zhao,J.；Wu,C.；Li,P.；Ai,W.；Chen,H.；Wang,C.；Larock,R.C.；Shi,F.J.Org.Chem.2011,76,6837-6843.(d)Yamashita,Y.；Hayashi,T.；Masumura,M.Chem.Lett.1980,1133.)以邻碘苯胺为原料和亚硝基苯发生偶联反应依次合成邻碘偶氮苯、在钯催化下和苯乙炔反应得到邻位炔基化产物，进一步和苯乙炔反应，得到取代的(3-异吲哚基)丙二烯，再加热分子内环化，合成吲唑并[2,3-a]喹啉衍生物。然而已有的合成方法基本都存在以下一种或者多种缺点：如起始原料价格昂贵或者难得，反应路线较长，操作较为复杂，底物局限性大，原子经济性较差，总产率偏低等缺点。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了一个新的思路，提供一种简便、高效合成吲唑并[2,3-a]喹啉衍生物的方法。采用易得或者容易合成的2-芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料，实现一锅多步串联合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物，为高效构建丰富的吲唑并[2,3-a]喹啉衍生物提供了一种新方法。该反应操作简单，后处理方便，原子经济较高；基团的兼容性好，可以构建丰富的吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物，为后继的药物或者荧光材料的筛选提供了丰富的分子库。本专利技术的技术方案如下：在铑盐或者铱盐的催化下，以铜盐、银盐或有机、无机碱中的一种或几种作为添加剂，再加入二甲苯等溶剂，实现从2-芳乙烯基苯胺或其衍生物和邻叠氮芳醛为原料出发合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物。吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的合成方法为：在一定的气氛(空气或氧气气氛)条件下，添加适量催化剂和添加剂，接着加入2-芳乙烯基苯胺或其衍生物，再加适量溶剂将2-芳乙烯基苯胺或其衍生物溶解，最后加入邻叠氮芳醛，在50～150℃的温度下搅拌反应5～24小时，得到吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物。其中，取代的邻叠氮芳醛用量是2-芳乙烯基苯胺摩尔数的1～3倍。所述的溶剂为：氯苯、1,2-二氯乙烷、氟苯、三氟甲基苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯、硝基苯、溴苯、1,2-二氯乙烷中的一种，其用量为使2-芳乙烯基苯胺的终浓度为0.05-0.2mol/L。所述的添加剂为铜盐、银盐，或常见的无机、有机碱中的一种或多种。其中，添加的铜盐是Cu(OAc)2，CuCN，Cu(BF4)2，CuCl2，CuCl中的一种，其用量为2-芳乙烯基苯胺摩尔数的0.2～1倍；添加的银盐种类为六氟锑酸银、高氯酸银、四氟硼酸银、醋酸银、氟化银、碘化银、硝酸银、碳酸银中的一种，其用量为2-芳乙烯基苯胺摩尔数的0.2～2倍；所述的无机、有机碱为碳酸钾、硫酸镁、碳酸铯、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸锰、乙酸钠、叔丁醇钾、DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯)中的一种，其用量为2-芳乙烯基苯胺摩尔数的1～3倍。所述催化剂为铑盐或铱盐，其用量为2-芳乙烯基苯胺的摩尔数的3％-10％。铑盐为[Cp*RhCl2]2、[Rh(OAc)2]2、Rh(acac)3、RhCl3、Cp*Rh(CH3CN)3(SbF6)2或RhI(PPh)3中的一种；所述的铱盐为[Cp*IrCl2]2。2-芳乙烯基苯胺或其衍生物参考WangL,FergusonJ,ZengF.Palladium-catalyzeddirectcouplingof2-vinylanilinesandisocyanides:anefficientsynthesisof2-aminoquinolines[J].Organic&BiomolecularChemistry,2015,13(47):11486-11491制备。邻叠氮芳醛参考BenjaminJ.Stokes,ShengLiu,TomG.Driver.Rh2(II)-catalyzednitro-groupmigrationreactions:selectivesynthesisof3-nitroindolesfromβ-nitrostyrylazides.[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2011,133(13):4702-4705制备。反应后用柱色谱(石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱剂)或者用乙酸乙酯和石油醚混合溶剂重结晶分离方法提纯，对产物进行提纯以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种以2‑芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料合成吲唑并[2,3‑a]喹啉及其衍生物的方法，其特征在于：所述合成方法为：在空气或氧气条件下，添加催化剂和添加剂，加入2‑芳乙烯基苯胺或其衍生物，然后加溶剂将2‑芳乙烯基苯胺或其衍生物溶解，最后加入邻叠氮芳醛，经搅拌反应得到吲唑并[2,3‑a]喹啉及其衍生物。
【技术特征摘要】
1.一种以2-芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的方法，其特征在于：所述合成方法为：在空气或氧气条件下，添加催化剂和添加剂，加入2-芳乙烯基苯胺或其衍生物，然后加溶剂将2-芳乙烯基苯胺或其衍生物溶解，最后加入邻叠氮芳醛，经搅拌反应得到吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物。2.如权利要求1所述的以2-芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的方法，其特征在于：所述取代的邻叠氮芳醛用量是2-芳乙烯基苯胺摩尔数的1～3倍。3.如权利要求1所述的以2-芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的方法，其特征在于：所述的溶剂为：氯苯、1,2-二氯乙烷、氟苯、三氟甲基苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯、硝基苯、溴苯、1,2-二氯乙烷中的一种，其用量是使芳乙烯基苯胺的终浓度为0.05～0.2mol/L。4.如权利要求1所述的以2-芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的方法，其特征在于：所述添加剂为铜盐、银盐，无机、有机碱中的一种或多种。5.如权利要求4所述的以2-芳乙烯基苯胺或其衍生物与邻叠氮芳醛为原料合成吲唑并[2,3-a]喹啉及其衍生物的方法，其特征在于：所述的铜盐为Cu(OAc)2，CuCN，Cu(BF4)2，CuCl2，CuCl中的一种；所述的银盐为六氟锑酸银、高氯酸银、四氟硼酸银、醋酸银、氟化银、碘化银、硝酸银、碳酸银中的一种；所述的无机、有机碱为碳酸钾、...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵莺，潘乐昊，黄磊，胡卫明，崔晓彤，吴铭，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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