一种取代1,2,3,4-四氢喹啉的制备方法技术

本发明专利技术属于医药和天然化合物化工中间体及相关化学技术领域，涉及一种取代1,2,3,4‑四氢喹啉的制备方法。本发明专利技术以喹啉及其衍生物为原料、纳米多孔钯催化剂为催化剂、氢气为氢源，选择性加氢制备1,2,3,4‑四氢喹啉，其中氢气的压力为0.1～20.0MPa；喹啉及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01～2mmol/mL。所采用的催化剂孔骨架大小为1nm～50nm之间，喹啉及其衍生物与所用催化剂摩尔比为1:0.01～1:0.5。本发明专利技术的有益效果是该产物选择性高，反应条件非常温和，操作和后处理简单，催化剂重现性好，且重复利用多次催化效果没有明显降低，为其实现工业化提供可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医药和天然化合物化工中间体及相关化学
，涉及一种取代1,2,3,4-四氢喹啉的制备方法。
技术介绍
喹啉选择性还原为1,2,3,4-四氢喹啉(py-THQ)在有机合成中是很重要的一个步骤，特别是在一些重要的高价值化合物合成中(例如生物活性分子、天然产物以及其他重要天然产物的工业材料)，高纯py-THQ的合成是关键步骤。传统由喹啉选择性还原制备py-THQ的催化剂主要分为两大类，一是由Ru、Rh、Ir以及其它过渡金属与配体结合的均相催化剂，该类催化剂具有高活性和高选择性，然而这些催化剂具有价格昂贵、分离回收困难、不可重复使用等缺点[ROSALESM,VALLEJOR,SOTOJJ,etal.Catal.Lett.2006,106,101–105.；DOBEREINERGE,NOVAA,SCHLEYND,CRABTREERH,etal.J.Am.Chem.Soc.2011,133,7547–7562.；WANGTL,ZHUOLG,LIZW,CHANASC,etal.J.Am.Chem.Soc.2011,133,9878–9891.]；二是研究较多的非均相催化剂，此类催化剂包括负载Ru、Pd-BT-CF和Au/HAS-TiO2等，但是普遍存在温度较高，氢气压力较高，区域选择性较差等缺点，限制了工业化应用。此外，喹啉及其还原产物在多相催化剂上的强吸附也影响了催化活性和选择性[MAOH,CHENC,LIAOXP,SHIB.J.Mol.Catal.A:Chem.2011,341,51-56；REND,HEL,YUL,DINGRS,CAOY,etal.J.Am.Chem.Soc.2012,134,17592–17598；ZHANGL,WANGXY,XUEY,LIRX,WANGSL,etal.Catal.Sci.Technol.2014,4,1939–1948]。纳米多孔钯材料，是一类新型纳米结构催化剂，其由纳米尺度的细孔和韧带构成，与大多数金属相比具有极大的比表面积、优良的导电导热和无毒性能，可表现出与块状金属完全不同的物理化学性质，在催化研究领域已受到广泛关注。纳米多孔钯催化剂(PdNPore)具有催化活性高、稳定、回收利用方便等优点[TANAKAS,KANEKOT,ASAON,YAMAMOTOY,CHENM-W,ZHANGW,INOUEA.Chem.Commun.,2011,47,5985-5987；KANEKOT,TANAKAS,ASAON,YAMAMOTOY,etal.Adv.Synth.Catal.,2011,353,2927–2932.]。
技术实现思路
本专利技术提供了一种取代py-THQ的制备方法，该方法反应条件非常温和，区域选择性达到100％，所选用催化剂具有活性高、稳定性好等优点，重复利用多次仍未见催化活性明显降低。本专利技术是以喹啉及其衍生物为原料，纳米多孔钯催化剂(PdNPore)为催化剂，氢气为氢源，选择性加氢制备取代py-THQ，合成路线如下：反应温度为-50℃～150℃，反应时间为12h～36h；R1选自氢、烷基、甲氧基、醛基、卤素、羟基、酯基中的一种；R2选自氢、烷基、甲氧基、醛基、卤素、羟基、酯基中的一种；R1与R2相同或不同；其中，所采用的催化剂为纳米多孔钯催化剂(PdNPore)，孔骨架大小为1nm～50nm之间，喹啉及其衍生物与所用催化剂摩尔比为1:0.01～0.5。氢气的压力为0.1～20.0MPa。喹啉及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01～2mmol/mL。溶剂为乙醚、乙腈、二甲基亚砜、二氧六环、三乙胺、四氢呋喃、甲苯、乙醇、异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、水中的一种或两种以上混合。分离方法包括：重结晶、柱层析等。重结晶方法使用的溶剂如，氯仿、环己烷、二氧六环、苯、甲苯、乙醇、石油醚、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙酸乙酯；用柱层析方法，可以使用硅胶或碱性氧化铝作为固定相，展开剂一般为极性与非极性的混合溶剂，如乙酸乙酯-石油醚、乙酸乙酯-正己烷、二氯甲烷-石油醚、甲醇-石油醚。本专利技术的有益效果是该反应的条件非常温和，产物选择性高，操作和后处理简单，催化剂重现性好，且重复利用多次催化效果没有明显降低，为其实现工业化提供可能。附图说明图1是实施例1，2中2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉的1H核磁谱图。图2是实施例3，4中3-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉的1H核磁谱图。图3是实施例5，6中8-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉的1H核磁谱图。图4是实施例7，8中6-氯-1,2,3,4-四氢喹啉的1H核磁谱图。图5是实施例9，10中1,2,3,4-四氢喹啉的1H核磁谱图。具体实施方式本专利技术所述的取代py-THQ的制备方法，最高选择性和反应收率分别达到100％和95％，选用催化剂催化反应重现性好，操作和后处理简单，且重复利用多次催化效果没有明显降低，为其工业化生产提供了有利条件。下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。在本领域内的技术人员对本专利技术所做的简单替换或改进均属于本专利技术所保护的技术方案之内。实施例1：2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉的合成向加有PdNPore(2.7mg,5mol％)催化剂的二氧六环(5mL)溶剂中，加入底物2-甲基喹啉(71.6mg,0.5mmol)、氢气(8bar)，置于磁力搅拌器上80℃下反应16h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚，乙酸乙酯)得到2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉58.89mg，产率80％。2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.98-6.92(m,2H),6.62-6.55(m,1H),6.45(d,J＝8.4Hz,1H),3.66(br,1H),3.45-3.30(m,1H),2.89-2.65(m,2H),1.95-1.87(m,1H),1.63-1.50(m,1H),1.19(d,J＝6Hz,3H).实施例2：2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉的合成向加有PdNPore(5.4mg,10mol％)催化剂的N,N-二甲基甲酰胺(3mL)溶剂中，加入底物2-甲基喹啉(42.96mg,0.3mmol)、氢气(5bar),置于磁力搅拌器上30℃下反应20h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚,乙酸乙酯)得到2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉30.92mg，产率70％。2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.98-6.92(m,2H),6.62-6.55(m,1H),6.45(d,J＝8.4Hz,1H),3.66(br,1H),3.45-3.30(m,1H),2.89-2.65(m,2H),1.95-1.87(m,1H),1.63-1.50(m,1H),1.19(d,J＝6Hz,3H).实施例3：3-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉的合成向加有PdNPore(3.2mg,6mol％)催化剂的乙醇(2mL)溶剂中，加入底物3-甲基喹啉(71.6mg,0.5mmol)、氢气(3bar)，置于磁力搅拌器上60℃下反应12h，柱层析(硅胶，200-300目；展开剂，石油醚,乙酸乙酯)得到3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种取代1,2,3,4‑四氢喹啉的制备方法，其特征在于，以喹啉及其衍生物为原料，纳米多孔钯(PdNPore)为催化剂，H2为氢源，选择性加氢制备取代1,2,3,4‑四氢喹啉，合成路线如下：反应温度为‑50℃～150℃，反应时间为12h～36h；R1选自氢、烷基、甲氧基、醛基、卤素、羟基、酯基中的一种；R2选自氢、烷基、甲氧基、醛基、卤素、羟基、酯基中的一种；R1与R2相同或不同；其中，喹啉及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01～2mmol/mL，喹啉及其衍生物与催化剂摩尔比为1:0.01～1：0.5；所述的溶剂选自乙醚、乙腈、二甲基亚砜、二氧六环、三乙胺、四氢呋喃、甲苯、乙醇、异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮、N,N‑二甲基甲酰胺、水中的一种或两种以上混合。

【技术特征摘要】
1.一种取代1,2,3,4-四氢喹啉的制备方法，其特征在于，以喹啉及其衍生物为原料，纳米多孔钯(PdNPore)为催化剂，H2为氢源，选择性加氢制备取代1,2,3,4-四氢喹啉，合成路线如下：反应温度为-50℃～150℃，反应时间为12h～36h；R1选自氢、烷基、甲氧基、醛基、卤素、羟基、酯基中的一种；R2选自氢、烷基、甲氧基、醛基、卤素、羟基、酯基中的一种；R1与R2相同或不同；其中，喹啉及其衍生物在溶剂中的摩尔浓度为0.01～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：包明，卢烨，冯秀娟，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21