一种卤代喹啉-4(1H)-酮衍生物的电化学合成方法技术

本发明专利技术公开了一种卤代喹啉

【技术实现步骤摘要】
Chauhan P, Kant R, et al. Transition
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Metal
‑
Free C
‑
H Arylation of Quinoline
‑4‑
Ones with Arylhydrazines[J]. The Journal of Organic Chemistry, 2015, 80(10): 5369
‑
5376; Kumar S, Chauhan P, Jain N. Photoredox Halogenation of Quinolones: the Dual Role of Halo
‑
Fluorescein Dyes[J]. Organic & Biomolecular Chemistry, 2021, 19(20): 4585
‑
4592）。然而，目前关于喹啉
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4(1H)
‑
酮衍生物的有机电化学研究较少，且通过电有机合成活化喹啉
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4(1H)
‑
酮C3
‑
H构建碳卤键的方法还未见报道。在此，我们实现了喹啉
‑
4(1H)
‑
酮类药物电化学条件下的C3
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H卤化反应。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺点和不足，提供一种电化学促进的卤代喹啉
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4(1H)
‑
酮衍生物的制备方法。
[0005]本专利技术思路：以喹啉
‑
4(1H)
‑
酮类化合物为原料，卤化钾作为卤素源和电解质，使用甲醇作为溶剂，石墨棒为阳极，铂片作为阴极，于10毫安的电流条件下搅拌反应，一步构建喹啉
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4(1H)
‑
酮类衍生物。该方法以电流代替氧化剂，卤化钾及作为卤素源和电解质，具有一定的步骤经济性，且该反应选择性单一，操作简便，官能团容忍性好，具有潜在的应用价值。
[0006]本专利技术的目的通过如下技术方案实现。
[0007]一种制备卤代喹啉
‑
4(1H)
‑
酮衍生物的电化学合成方法，包含如下制备过程：
[0008]在未分离电解槽中，加入喹啉
‑
4(1H)
‑
酮衍生物、卤化物、溶剂，使用石墨棒为阳极，铂片为阴极，于10毫安的电流条件下搅拌反应，粗产物经分离纯化后可得卤代喹啉
‑
4(1H)
‑
酮类化合物；
[0009]进一步地，卤代喹啉
‑
4(1H)
‑
酮衍生物的制备方程式如下所示：
[0010][0011]式中，R1选自氢、甲基、芳环、4
‑
甲基芳环、4
‑
叔丁基芳环、4
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三氟甲基芳环、4
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碘芳环、4
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氯芳环，3
‑
甲基芳环、3
‑
甲氧基芳环、3
‑
氟芳环、3
‑
溴芳环、3
‑
氯芳环、、2
‑
氟芳环、2
‑
氯芳环、氮稠环、3,5
‑
甲氧基芳环、3,4
‑
氟芳环、3
‑
甲基
‑4‑
氟芳环、2
‑
甲氧基
‑5‑
氟芳环、萘中的一种以上；R2为6
‑
氯、7
‑
氯、6
‑
溴、7
‑
溴、6
‑
氟、6,7
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甲氧基、含氧杂环中的一种；卤素源为碘化钾、碘化钠、碘化铵、碘单质、四丁基碘化铵、溴化钾、溴化钠、溴化铵、氯化钾、氯化钠、氯化铵中的一种或一种以上；电极为石墨棒、铂片、玻碳、石墨毡、镍片中的一种或一种以上。
[0012]所述卤素源与喹啉
‑
4(1H)
‑
酮类化合物的投料摩尔比为1.5:1。所述电极为双铂片。所述电流为10 mA。所述溶剂为甲醇。所述制备方法的反应时间为45分钟。所述粗产物的分离方法为重结晶和柱层析。以丙酮和石油醚为重结晶溶剂，乙酸乙酯和石油醚为柱层析的洗脱剂。
[0013]本专利技术的原理为：用电流代替氧化剂，碘化钾经过阳极氧化，生成碘自由基，碘自由基攫取喹啉
‑
4(1H)
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酮氮上的氢，形成氮自由基（重要中间体）和碘化氢，紧接着发生自由基迁移得到碳自由基中间体，继续在阳极氧化，得到碳正离子中间体，体系中碘负离子亲核进攻碳正离子。最后氢迁移既得喹啉
‑
4(1H)
‑
酮衍生物的C3
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H卤化产物。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点及有益效果：
[0015]（1）专利技术实现了电化学卤代喹啉
‑
4(1H)
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酮衍生物的合成反应，构建了一系列不易制备的喹啉
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4(1H)
‑
酮类衍生物。其中，卤化钾既作为卤素源又作为电解质，避免了使用高价有毒的单质卤化物，且廉价易得。与传统的合成方法相比具有如下优点：1）反应条件温和，室温即可顺利完成；2）操作简单，无需氮气保护；3）反应使用电流作为氧化方法，避免了化学氧化剂的使用；4）官能团容忍性好，产率高，反应时间短。
[0016]（2）本专利技术制备卤代喹啉
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4(1H)
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酮衍生物的方法通过一步反应即可完成，具有较高的步骤经济性；能实现克级规模制备，为工业化运用奠定了基础。
附图说明
[0017]图1、图2是实施例1所得目标产物的氢谱和碳谱；
[0018]图3、图4是实施例2所得目标产物的氢谱和碳谱；
[0019]图5、图6是实施例3所得目标产物的氢谱和碳谱；
[0020]图7、图8是实施例4所得目标产物的氢谱和碳谱；
[0021]图9、图10是实施例5所得目标产物的氢谱和碳谱；
[0022]图11、图12是实施例6所得目标产物的氢谱和碳谱；
具体实施方式
[0023]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术的保护范围及实施方式不限于此。
[0024]实施例1
[0025]在装有搅拌子的三颈烧瓶中依次加入0.1毫摩尔喹啉
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4(1H)
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酮、0.15毫摩尔碘化钾和4毫升甲醇，以铂片作为电极，电流为10毫安，于室温条件下搅拌反应45分钟，停止反应，冷却至室温并过滤，滤液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相并使用无水硫酸钠干燥，过滤， 减压旋蒸得粗产物，最后经柱层析分离纯化，所用柱层析洗脱液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂（石油醚:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备卤代喹啉
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4(1H)
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酮衍生物的电化学合成方法，包含如下制备过程：在未分离电解槽中，加入喹啉
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4(1H)
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酮衍生物、卤化物、溶剂，使用石墨棒作为阳极，铂片作为阴极，于10毫安的电流条件下搅拌反应，粗产物经分离纯化后可得卤代喹啉
‑
4(1H)
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酮类化合物；上述反应如下式所示：式中，R1选自氢、甲基、芳环、4
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甲基芳环、4
‑
叔丁基芳环、4
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三氟甲基芳环、4
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碘芳环、4
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氯芳环，3
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甲基芳环、3
‑
甲氧基芳环、3
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氟芳环、3
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溴芳环、3
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氯芳环、、2
‑
氟芳环、2
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氯芳环、氮稠环、3,5
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甲氧基芳环、3,4
‑
氟芳环、3
‑
甲基
‑4‑
氟芳环、2
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甲氧基
‑5‑
氟芳环、萘中的一种以上；R2为6
‑
氯、7
‑
氯、6
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溴、7
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溴、6

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋光彬，胡美倩，史晓雨，赵毓淼，熊志成，聂洪生，张帅，秦昌盛，及方华，王守才，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：