一种多取代双喹啉类化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多取代双喹啉类化合物及其制备方法和应用。本发明专利技术的多取代双喹啉类化合物的结构式为：式中，R1、R2、R3和R4分别独立地选自氢、甲基、甲氧基、氰基、氯、溴中的一种，R5选自叔丁基、1,1,3,3

【技术实现步骤摘要】
一种多取代双喹啉类化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及有机合成
，具体涉及一种多取代双喹啉类化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]喹啉及其衍生物具有丰富的生物和药理活性，是一类十分重要的含氮杂环化合物，而如何实现官能化喹啉类化合物的高效合成一直以来都是科研人员研究的热点。多取代的双喹啉类化合物由于同时含有两个对称或者不对称的喹啉环，不仅有望为相关类似药物的合成研究提供新思路，而且还有可能作为大共轭平面分子参与到新型有机发光材料或者光学器件的设计中。目前，多取代双喹啉类化合物的合成研究较少，大多数合成方法只能得到单一取代基的双喹啉化合物，所以探索新颖高效的方法从简单易得的原料出发一步合成各种多取代的双喹啉类化合物，同时提高反应的适用性和增强官能团的容忍性是十分重要的。而且，提高多取代双喹啉类化合物合成的多样性，并通过在双喹啉结构中引入其他官能团如三氟甲基、氰基、卤素等，对于后续的衍生化或药物活性筛选具有重要意义。
[0003]近些年来，有关过渡金属催化异腈参与构建高官能化含氮杂环的研究火热，且发展十分迅速。对于大部分反应，异腈都可以作为高效的C1和N1合成子参与多种氮杂环的构建，而目前对于单分子异腈插入不同过渡金属反应中间体的研究很多，但对于双分子或多分子异腈同时参与构建杂环的研究较少，原因可能在于异腈自身的反应活性太高以及多分子异腈插入难以控制(J.Peng,H.Jiang,Org.Lett.2016,18,5924；A.
‑
M.Dechert
‑<br/>Schmitt,D.G.Blackmond,ACS Catal.2019,9,4508)。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多取代双喹啉类化合物及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术所采取的技术方案是：
[0006]一种多取代双喹啉类化合物，其特征在于，结构式为式中，R1、R2、R3和R4分别独立地选自氢、甲基、甲氧基、氰基、氯、溴中的一种，R5选自叔丁基、1,1,3,3
‑
四甲基丁基中的一种。
[0007]上述多取代双喹啉类化合物的制备方法包括以下步骤：在钯盐和碱的作用下进行
和R5CN的反应，即得多取代双喹啉类化合物。
[0008]优选的，上述多取代双喹啉类化合物的制备方法包括以下步骤：将钯盐和碱分散在溶剂中，再加入R5CN，进行反应，即得多取代双喹啉类化合物。
[0009]进一步优选的，上述多取代双喹啉类化合物的制备方法包括以下步骤：将钯盐和碱分散在溶剂中，再加入R5CN，进行反应，再对产物进行分离纯化，即得多取代双喹啉类化合物。
[0010]优选的，所述R5CN、钯盐、碱的摩尔比为1:3.5～4.5:0.05～0.1:1.5～2.2。
[0011]优选的，所述钯盐为肉桂烯基氯化钯二聚体、烯丙基氯化钯二聚体、醋酸钯、三氟乙酸钯、氯化钯中的至少一种。
[0012]优选的，所述碱为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铯中的至少一种。
[0013]优选的，所述溶剂为乙腈、甲苯、1,2
‑
二氯乙烷、二甲基亚砜、1,4
‑
二氧六环、四氢呋喃中的至少一种。
[0014]优选的，所述反应在80℃～120℃下进行，反应时间为0.5h～2h。
[0015]优选的，所述分离纯化的具体操作为：将反应液冷却至室温，用乙酸乙酯萃取，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸馏除去溶剂得粗产物，再进行柱层析提纯。
[0016]优选的，所述柱层析提纯采用的洗脱液由石油醚和乙酸乙酯按照体积比200:1～
500:1组成。
[0017]本专利技术的原理：以对称或不对称的邻氨基炔和异腈为原料，在钯盐和碱的共同作用下，通过异腈迁移插入烯基钯中间体，随后经过第二分子异腈的插入和另一分子胺的还原消除即可一步合成多取代的双喹啉类化合物。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术合成了一系列全新的多取代双喹啉化合物，且合成方法具有原料廉价易得、反应条件温和、底物适用性非常广、官能团的容忍性好、操作简单、易于工业化生产等优点，在有机发光材料领域、荧光检测领域以及其他类似物的合成研究方面具有很好的应用前景。
附图说明
[0019]图1为实施例1的多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图。
[0020]图2为实施例1的多取代双喹啉化合物的核磁共振碳谱图。
[0021]图3为实施例2的多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图。
[0022]图4为实施例2的多取代双喹啉化合物的核磁共振碳谱图。
[0023]图5为实施例3的多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图。
[0024]图6为实施例3的多取代双喹啉化合物的核磁共振碳谱图。
[0025]图7为实施例4的多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图。
[0026]图8为实施例4的多取代双喹啉化合物的核磁共振碳谱图。
[0027]图9为实施例5的多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图。
[0028]图10为实施例5的多取代双喹啉化合物的核磁共振碳谱图。
[0029]图11为实施例6的多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图。
[0030]图12为实施例6的多取代双喹啉化合物的核磁共振碳谱图。
[0031]图13为实施例7的多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图。
[0032]图14为实施例7的多取代双喹啉化合物的核磁共振碳谱图。
[0033]图15为实施例5的多取代双喹啉化合物与不同金属离子混合后的荧光发射光谱。
[0034]图16为实施例5的多取代双喹啉化合物与不同浓度的钯离子混合后的荧光发射光谱。
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释和说明。
[0036]实施例1：
[0037]一种多取代双喹啉化合物，其制备方法包括以下步骤：
[0038]将0.2mmol的0.02mmol的烯丙基氯化钯二聚体、0.44mmol的碳酸钾和2mL的乙腈加入反应釜，搅拌至固体物充分溶解，再加入0.8mmol的叔丁基异腈，120℃搅拌反应2h，搅拌转速为700rpm，停止搅拌，加入5mL的水，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机
相并使用0.5g的无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，再进行柱层析分离纯化，柱层析采用的洗脱液由石油醚和乙酸乙酯按照体积比500:1组成，即得多取代双喹啉化合物(产率75％)。
[0039]多取代双喹啉化合物的核磁共振氢谱图和核磁共振碳谱图分别如图1和图2所示，谱图分析如下：
[0040]1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ＝8.75(d,J＝8.4Hz,2H),7.87(d,J＝8.0Hz,2H),7.73
‑
7.47(m,2H),7.41
‑
7.10(m,2H),5.67(s,2H)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多取代双喹啉类化合物，其特征在于，结构式为：式中，R1、R2、R3和R4分别独立地选自氢、甲基、甲氧基、氰基、氯、溴中的一种，R5选自叔丁基、1,1,3,3
‑
四甲基丁基中的一种。2.权利要求1所述的多取代双喹啉类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在钯盐和碱的作用下进行和R5CN的反应，即得多取代双喹啉类化合物。3.根据权利要求2所述的多取代双喹啉类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将钯盐和碱分散在溶剂中，再加入R5CN，进行反应，即得多取代双喹啉类化合物。4.根据权利要求2或3所述的多取代双喹啉类化合物的制备方法，其特征在于：所述R5CN、钯盐、碱的摩尔比为1:3.5～4.5:0.05～0.1:1.5～2.2。5.根据权利要求2或3所述的多取代双喹啉类化合物的制备方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍婉卿，李蒙，江焕峰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：