一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法，首次实现了铑盐催化的2‑芳基喹唑啉酮和碳酸亚乙烯酯反应制备5,6号位没有取代基团的异喹啉并喹唑啉酮类化合物；本发明专利技术涉及一锅法两步反应：第一步，原料化合物I与化合物II在铑盐催化催化作用下发生C‑H活化反应，随后脱去一分子CO

【技术实现步骤摘要】
一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法
本专利技术涉及一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法。
技术介绍
异喹啉及其衍生物是一类重要的生物碱，其在自然界中分布极其广泛，总数己超过1000余种。其中，异喹啉环化合物具有一种“privileged”的结构骨架，其在生物化学、药物化学等领域中已受到了广泛的重视，是许多具有生物活性的天然产物和药物分子的核心结构单元，因此，异喹啉环化合物具有很大的开发和应用前景。另一方面，喹唑啉酮也广泛存在于天然产物、药物以及具有生物活性的化合物中，在有机合成中得到了广泛的应用，受到众多科学家的关注和研究。喹唑啉酮作为母核的多环化合物具有显著的生物和医疗作用，例如抗抑郁、抗血栓、抗癌作用。因此，将异喹啉结构与喹唑啉酮有效结合到一个分子中具有较大的研究意义，也可为一些潜在药物的开发提供合适的方法。目前，关于异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成已有相关研究，主要有以下几种方法(参见式1)：(1)过渡金属催化的羰基化环化反应(Angew.Chem.,Int.Ed.,2014,53,7579)；(2)过渡金属催化的分子内环化反应(Adv.Synth.Catal.2014,356,388)；(3)碱促进的分子内环化反应(Bioorgan.Med.Chem.,2018,26,4942)；(4)邻氨基苯甲酸或酰胺衍生物的氧化环化反应(J.Org.Chem.,2015,80,5581；Chem.Commun.,2016,52,12869)；(5)以2-芳基喹唑啉酮为原料的C-H活化、环化反应(J.Org.Chem.,2019,84,2951；Chem.Commun.,2017,53,10394；Org.Biomol.Chem.,2018,16,1851；Chem.Eur.J.2016,22,3506)。目前报道的关于异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法主要存在如下缺陷：有的合成反应原料需要多步合成、来源不方便；羰基化反应中需要用到CO气体，有的甚至需要高压条件；有的合成反应步骤多，温度高或者产率不理想。相比之下，以2-芳基喹唑啉酮为原料的C-H活化反应则具有一定的优势。然而，已报道的以2-芳基喹唑啉酮为原料的C-H活化反应也存在反应原料结构复杂、制备不便的缺点，同时反应过程中需要氧化剂的存在。更为重要的是，已报道的以2-芳基喹唑啉酮为原料的C-H活化反应由于原料的结构局限性，产物的5,6号位置都有相应的取代基团，而5,6号位没有取代基团的异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成则鲜有报道。鉴于5,6号位没有被取代的异喹啉并喹唑啉酮类化合物具有可经由其它反应进行多样性官能团化的重要特性，因此，开发一种简便、通用的异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法，首次实现了铑盐催化的2-芳基喹唑啉酮和碳酸亚乙烯酯通过C-H活化、环化反应制备5,6号位没有取代基团的异喹啉并喹唑啉酮类化合物，合成操作步骤简单，且后处理操作更加简单，实施可行性高，为异喹啉并喹唑啉酮类化合物的工业化生产和广泛应用奠定了基础；所涉及的反应原料来源方便、反应条件温、无需使用氧化剂，产率高，底物的适用范围广泛。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是设计一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法，包括以下步骤：以2-芳基喹唑啉酮化合物(Ⅰ)和碳酸亚乙烯酯(Ⅱ)为反应底物，以铑盐为催化剂，并将三者置于含有添加剂的有机溶剂中加热搅拌反应一定时间，得异喹啉并喹唑啉酮类化合物(Ⅲ)，反应式如下：式中，R1，R2选自氢、烷基、烷氧基、卤素、酯基、氰基、硝基、三氟甲基中的一种；所述的催化剂选自[Cp*RhCl2]2、[Cp*Rh(MeCN)3][SbF6]2、[Rh(OCOCF3)2]2和[Rh(OAc)2]2中的一种；所述的添加剂选自AgBF4、AgPF6、AgNTf2和AgSbF6中的一种。优选的技术方案是，所述的反应温度为60～100℃，反应时间为8～24h。优选的技术方案还有，所述的2-芳基喹唑啉酮化合物(Ⅰ)和碳酸亚乙烯酯(Ⅱ)的摩尔投料比为1∶1～3。优选的技术方案还有，所述的催化剂的用量为2-芳基喹唑啉酮化合物(Ⅰ)摩尔投料量的1～5％。进一步优选的技术方案还有，所述的催化剂与添加剂的摩尔投料比为1∶1～2。优选的技术方案还有，所述的有机溶剂为乙腈、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、1,2-二氯乙烷中的一种。优选的技术方案还有，所述的卤素选自F、Cl、Br、I中的一种。本专利技术的优点和有益效果在于：1、本专利技术合成异喹啉并喹唑啉酮类化合物的方法，首次实现了铑盐催化的2-芳基喹唑啉酮和碳酸亚乙烯酯反应制备5,6号位没有取代基团的异喹啉并喹唑啉酮类化合物。2、本专利技术涉及一锅法两步反应：第一步，原料化合物I与化合物II在铑盐催化催化作用下发生C-H活化反应，随后脱去一分子CO2，继而发生分子内环化反应，生成最终目标产物III。合成操作步骤简单，原子经济性高、反应体系绿色环保，且后处理操作更加简单，实施可行性高，为异喹啉并喹唑啉酮类化合物的工业化生产和广泛应用奠定了基础。3、本专利技术合成异喹啉并喹唑啉酮类化合物的方法，所涉及的反应原料来源方便、反应条件温、无需使用氧化剂，产率高，底物的适用范围广泛。附图说明图1是本专利技术异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成反应式；图2是实施例1中异喹啉并喹唑啉酮类化合物Ⅲ-a的核磁共振氢谱图；图3是实施例1中异喹啉并喹唑啉酮类化合物Ⅲ-a的核磁共振碳谱图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例中所用的2-芳基喹唑啉酮化合物(Ⅰ)可以直接购买或者通过邻氨基苯甲酰胺和醛直接缩合反应制备。实施例1按照本专利技术方法合成异喹啉并喹唑啉酮类化合物Ⅲ-a，其结构式参见式2，反应式参见附图1，具体操作步骤为：在一个洁净干燥的10mLSchlenk耐压反应管中依次加入0.2mmol2-苯基喹唑啉酮、0.2mmol碳酸亚乙烯酯、0.002mmol[Cp*RhCl2]2和0.002mmolAgBF4，再加入2mL乙腈，将反应管密封置于60℃的油浴锅中加热反应24h；反应结束后，加入乙酸乙酯萃取反应混合物，将有机相通过旋转蒸发仪旋干，再将所得的残余物以石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，通过硅胶柱分离，得到目标产物异喹啉并喹唑啉酮类化合物Ⅲ-a，产率为92％；所制备异喹啉并喹唑啉酮类化合物Ⅲ-a的核磁共振氢谱参见附图2、核磁共振碳谱参见附图3，核磁共振氢谱数据和核磁共振碳谱数据如下：1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.94–8.90(m,1H),8.52(d,J＝7.8Hz,1H),8.39–8.35(m,1H),7.80–7.74本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以2-芳基喹唑啉酮化合物(Ⅰ)和碳酸亚乙烯酯(Ⅱ)为反应底物，以铑盐为催化剂，并将三者置于含有添加剂的有机溶剂中加热搅拌反应一定时间，得异喹啉并喹唑啉酮类化合物(Ⅲ)，反应式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以2-芳基喹唑啉酮化合物(Ⅰ)和碳酸亚乙烯酯(Ⅱ)为反应底物，以铑盐为催化剂，并将三者置于含有添加剂的有机溶剂中加热搅拌反应一定时间，得异喹啉并喹唑啉酮类化合物(Ⅲ)，反应式如下：



式中，R1，R2选自氢、烷基、烷氧基、卤素、酯基、氰基、硝基、三氟甲基中的一种；
所述的催化剂选自[Cp*RhCl2]2、[Cp*Rh(MeCN)3][SbF6]2、[Rh(OCOCF3)2]2和[Rh(OAc)2]2中的一种；所述的添加剂选自AgBF4、AgPF6、AgNTf2和AgSbF6中的一种。


2.如权利要求1所述的异喹啉并喹唑啉酮类化合物的合成方法，其特征在于，所述的反应温度为60～100℃，反应时间为8～24h。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，李树白，张娜娜，
申请(专利权)人：常州工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32