專利名稱：一種喹啉類化合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種喹啉類化合物。
本發明還涉及上述化合物的制備方法。
背景技術：
喹啉類化合物是一類重要的化合物，它廣泛分布在自然界中，是多種天然產物和藥物合成的重要中間體。已發現的喹啉類化合物有多種藥物活性，如抗瘧疾、消炎、殺菌、抗癌、抗濾過性病原體、治喘息、止嘔吐等活性。將該類化合物運用于新靶標酶也是藥物學家的一大興趣，如將其運用于多種蛋白質酶抑制劑如HIV逆轉錄酶抑制劑等。喹啉類化合物還可以有效地應用于某些功能材料中，如染料、發光材料等。發現、發展新型的喹啉類化合物及其合成新方法將對它們在藥物化學，生物醫學及材料科學等領域中的應用研究產生重要意義。
由于喹啉類化合物具有廣泛的用途，多年來發展了多種合成方法，主要有Skraup、Doebner-von Miller，Combes、Conrad-Limpach-Knorr，Friedlnder和Pfitzinger等合成法(Tetrahedron.Lett.2000，41，531-533及Tetrahedron.Lett.2000，41，8523-8525及Tetrahedron.2003，59，813-819及J.Org.Chem.2004，69 2626-2629及J.Org.Chem.2003，68，3966-3975及Org.Lett.2003，5，2137-2187及Org.Lett.2004，6，2361-2364及J.Am.Chem.Soc.2003，125，12631-12639)等，還有吡啶類化合物衍生法(J.Am.Chem.Soc.2002，124，576-582)等。這些合成喹啉類化合物的方法往往具有需要活潑反應底物、反應溫度高、反應產率低等特點。對于連有強吸電子效應的取代基如硝基的芳胺，反應很難進行。這些反應中應用最廣的是Skraup和Doebner-von Miller法，其取代形式很固定，合成產物具有局限性，取代形式缺乏靈活性，因而合成出結構新穎的喹啉類化合物顯得尤為重要。
發明內容
本發明目的在于提供一種喹啉類化合物。
本發明的又一目的在于提供上述喹啉類化合物的制備方法。
本發明的制備方法實用可行，對于連有強吸電子效應的取代基如硝基的芳胺，反應也能達到較高收率。該方法反應簡單，產率高，可以快速合成各種取代的與傳統取代形式恰恰相反的喹啉類化合物組合庫，有望在合成天然產物、功能材料、具有生物活性或潛在生物活性的化合物中得到應用。雖然本發明的制備方法與前述經典方法相比，原料結構相似，但本發明反應產物的取代形式與經典方法所得結果恰恰相反，是一種嶄新的喹啉類化合物制備方法。為設計不同取代方式的喹啉類化合物提供了可供選擇的合成策略。
為實現上述目的，本發明提供的喹啉類化合物其通式如式(I) 式中R為氫、甲基或乙基；X，Y為氫、烷基、烷氧基、鹵素、苯基或硝基。
所述烷基為甲基或叔丁基。
所述烷氧基為甲氧基。
所述鹵素為氟、氯或溴。
本發明提供的制備上述化合物的方法，其步驟為將芳香胺類化合物與β，γ-不飽和烯酮酯類化合物以1∶2的摩爾比在有機酸中回流反應1-24小時，蒸出有機酸，剩余物溶解在二氯甲烷中，加入飽和碳酸氫鈉水溶液，分出有機層并用無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，粗產物用石油醚和乙酸乙酯5∶1為洗脫劑，以硅膠柱層析進行分離，收集洗脫劑，得到所需產物；所述芳香胺類化合物為苯胺類化合物或萘胺類化合物；所述β，γ-不飽和烯酮酯類化合物為γ-芳基β，γ-不飽和烯酮乙酯或甲酯。
所述有機酸為三氟乙酸或甲酸。
本發明得到的目標產物經分離提純后的產率75-95％。所得化合物經核磁共振譜圖(1H-NMR和13C-NMR)、質譜(MS)、紅外光譜(IR)確證，高分辨或元素分析確定，還有多個X-射線晶體結構解析，結構無誤。
所采用原料比較容易購買或合成，β，γ-不飽和烯酮酯可以按文獻(J.Am.Chem.Soc.1952，74，4392.和J.Org.Chem.2000，65，4487-4497)報道方法合成。
另外，由于該類反應適合多種反應底物，經過對反應底物的優化或調節，可以合成出結構豐富的喹啉類化合物組合庫，有望在合成天然產物、功能材料、具有生物活性或潛在生物活性的化合物中得到運用。
具體實施例方式
實施例1將0.2摩爾對氯苯胺與0.4摩爾β-對氯苯基-β，γ-不飽和烯酮酸乙酯加入到2毫升三氟乙酸中。回流反應12小時，將三氟乙酸蒸出以備下次再用。剩余物用10毫升二氯甲烷溶解，5毫升飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓脫溶，柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)，得到2-乙氧羰基-4-對氯苯基-6-氯喹啉，收率90.0％；無色晶體狀；熔點220-221℃；核磁氫譜(1H NMR，300MHz，CDCl3)8.31(d，J＝9.04Hz，1H)，8.12(s，1H)，7.87(d，J＝2.26Hz，1H)，7.73(dd，J＝9.04，2.27Hz，1H)，7.56(d，J＝8.36Hz，2H)，7.47(d，J＝8.39Hz，2H)，4.58(q，J＝7.12Hz，2H)，1.50(t，J＝7.12Hz，3H)；核磁碳譜(13C NMR，75MHz，CDCl3).165.03，147.95，147.73，146.51，135.36，135.22，135.10，132.82，131.24，130.75，129.22，128.17，124.20，121.95，62.49，14.38；紅外光譜3031，2985，1716，1597，1485，1450，1377，1273，1253，1141，1087，1020，847，829，789cm-1；元素分析理論值C，62.45；H，3.78；N，4.05.實測值C，62.18；H，3.89，N，3.93；經X-射線晶體結構解析。
實施例2將0.2摩爾對甲氧基苯胺與0.4摩爾β-苯基-β，γ-不飽和烯酮酸甲酯加入到2毫升三氟乙酸中。回流反應12小時，將三氟乙酸蒸出以備下次再用。剩余物用10毫升二氯甲烷溶解，5毫升飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓脫溶，柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)，得到2-甲氧羰基-4-對甲氧基苯基-6-甲基喹啉，收率91.0％；無色晶體狀；熔點131-132℃；核磁氫譜(1H NMR，300MHz，CDCl3)8.23(d，J＝8.64Hz，1H)，8.08(s，1H)，7.75(s，1H)，7.60(d，J＝8.64Hz，1H)，7.46(d，J＝8.43Hz，2H)，7.07(d，J＝8.49Hz，2H)，4.07(s，3H)，3.90(s，3H)，2.48(s，3H)；核磁碳譜(13CNMR，75MHz，CDCl3)166.24，160.02，148.78，146.83，146.53，138.92，132.34，130.85，130.81，129.94，128.04，124.50，121.37，114.16，55.41，53.15，22.05；紅外光譜3026，2952，1720，1611，1514，1434，1364，1256，1179，1111，1028，837cm-1；元素分析理論值C，74.25；H，5.58；N，4.56.實測值C，73.70；H，5.56；N，4.43。
實施例3將0.2摩爾2-萘胺與0.4摩爾β-對氯苯基-β，γ-不飽和烯酮酸乙酯加入到2毫升三氟乙酸中。回流反應12小時，將三氟乙酸蒸出以備下次再用。剩余物用10毫升二氯甲烷溶解，5毫升飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓脫溶，柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)，得到1-對氯苯基-3-甲氧羰基-苯并[f]喹啉，收率93.0％；無色晶體狀；熔點204-205℃；核磁氫譜(1H NMR，300MHz，CDCl3)8.19(d，J＝9.07Hz，1H)，8.10(s，1H)，8.02(d，J＝9.10Hz，1H)，7.90(d，J＝7.82Hz，1H)，7.75(d，J＝8.59Hz，1H)，7.57(t，J＝7.24Hz，1H)，7.52(d，J＝8.18Hz，2H)，7.39(d，J＝8.36Hz，2H)，7.25(t，J＝7.392Hz，1H)，4.57(q，J＝7.11Hz，2H)，1.49(t，J＝7.11Hz，3H)；核磁碳譜(13C NMR，75MHz，CDCl3)165.28，149.60，148.21，146.29，140.57，134.68，133.71，132.32，129.74，129.70，129.10，128.95，128.87，128.48，127.87，126.01，125.69，124.67，62.34，14.43；紅外光譜3045，2979，1719，1486，1252 1129，836，751cm-1；元素分析理論值C，73.03；H，4.46；N，3.87.實測值C，72.80；H，4.59；N，3.77。
權利要求
1.一種喹啉類化合物，其通式如式(I) 式中R為氫、甲基或乙基；X，Y為氫、烷基、烷氧基、鹵素、苯基或硝基。
2.按照權利要求1的化合物，其特征在于，所述烷基為甲基或叔丁基。
3.按照權利要求1的化合物，其特征在于，所述烷氧基為甲氧基。
4.按照權利要求1的化合物，其特征在于，所述鹵素為氟、氯或溴。
5.權利要求1所述化合物的制備方法，其步驟為將芳香胺類化合物與β，γ-不飽和烯酮酯類化合物以1∶2的摩爾比在有機酸中回流反應1-24小時，蒸出有機酸，剩余物溶解在二氯甲烷中，加入飽和碳酸氫鈉水溶液，分出有機層并用無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，粗產物用石油醚和乙酸乙酯5∶1為洗脫劑，以硅膠柱層析進行分離，收集洗脫劑，得到所需產物；所述芳香胺類化合物為苯胺類化合物或萘胺類化合物；所述β，γ-不飽和烯酮酯類化合物為γ-芳基β，γ-不飽和烯酮乙酯或甲酯。
6.按照權利要求5的制備方法，其特征在于，有機酸為三氟乙酸或甲酸。
全文摘要
本發明涉及通式(I)的喹啉類化合物，以及一種構建喹啉類化合物的制備方法。其中R為氫、甲基或乙基；X，Y為氫、烷基或芳基。用苯胺類化合物、萘胺類化合物和β，γ－不飽和烯酮酯類化合物在有機酸中回流反應1－24小時。反應結束后，蒸出有機酸，剩余物用二氯甲烷等有機溶劑溶解，加入飽和碳酸氫鈉水溶液，分出有機層并用無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，產物經柱層析得到與傳統取代形式恰恰相反的喹啉類化合物，其通式如式(I)。其中有機酸為甲酸或三氟乙酸等。
文檔編號C07D215/00GK1847225SQ20051001156
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月14日 優先權日2005年4月14日
發明者陳擁軍, 吳彥超, 劉利, 王東 申請人:中國科學院化學研究所