葉綠素作為光敏劑在可見光催化環化反應合成四氫喹啉衍生物中的應用
【專利摘要】本發明公開了一種葉綠素作為光敏劑催化N,N?二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物中的應用,本發明還具體公開了應用葉綠素作為光敏劑催化N,N?二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法。本發明公開表明葉綠素作為光敏劑在可見光條件下可催化N,N?二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物,并且具有很高的收率。該發明為四氫喹啉類衍生物的合成提供了一個簡單、高效、綠色的合成途徑,符合綠色化學和可持續發展的要求。
【專利說明】
葉綠素作為光敏劑在可見光催化環化反應合成四氫喹啉衍生 物中的應用
技術領域
[0001] 本發明屬于有機合成領域,具體涉及一種葉綠素作為光敏劑在可見光催化環化反 應合成四氫喹啉衍生物中的應用。
【背景技術】
[0002] 可見光催化具有成本低、易獲得和環境友好等特點,近幾年在有機合成中得到了 廣泛應用,已成為一個具有很大發展空間和良好應用前景的研究領域。尤其是可見光誘導 的田比鄰氮原子的sp 3碳中心的直接環化反應得到廣泛的研究,由MacMi 1 lan,Yoon, Stephenson和其他組所報道的可見光催化氧化還原反應表明釕,銥和銅配合物作為可見光 催化劑能夠催化許多有機合成反應。然而,目前釕、銥等金屬配體催化劑仍有一些不足之 處:首先,釕和銥作為稀有金屬價格昂貴,限制了其在工業上的廣泛應用;其次,釕和銥配合 物有一定毒性,需要附加純化步驟才能消除它們可能在最終產物的殘留。因此,從生物資源 中尋找綠色環保、可再生的光敏劑具有很大的發展空間。
[0003] 四氫喹啉類衍生物作為一類非常重要的分子骨架,廣泛存在于天然產物和藥物分 子中,具有廣泛的生物活性,如抗菌,抗心律失常,以及神經保護等功能。因此,四氫喹啉衍 生物一直是化學家、藥學家的重要合成目標。這類化合物的合成具有潛在的應用價值,因 此,探究更綠色、更簡便且可持續的方法合成四氫喹啉類化合物顯得尤為重要。
[0004] 葉綠素是自然界中催化光誘導電子轉移(PET)過程最豐富的天然可見光催化劑, 它作為主要的光受體存在于大多數綠色植物的葉綠體內。但現有技術還未報道葉綠素作為 一種高效光敏劑,能催化二甲基苯胺與馬來酰亞胺之間的環化反應,以合成四氫喹啉類衍 生物,獲得中等到較高的收率。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此,本發明的目的在于提供葉綠素作為光敏劑在可見光催化環化反應合成 四氫喹啉衍生物中的應用。在溫和的反應條件下合成含有多種取代基的四氫喹啉衍生物, 獲得中等到高的收率。
[0006] 為達到上述目的,本發明提供了如下的技術方案:
[0007] 1、葉綠素作為光敏劑催化N,N_二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化反應 合成四氫喹啉衍生物中的應用。
[0008] 優選的,所述N,N_二甲基苯胺衍生物結構通式為
所述馬來酰亞胺衍生 物結構通式為
其中 R1 為Η,4-Me,4-F,4-C1,4-Br; R2 為Η,Me,Et,t-Bu,Ph,Bn。 ?:
[0009] 2、應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化 反應合成四氫喹啉衍生物的方法,向反應容器中加入N,N-二甲基苯胺衍生物、馬來酰亞胺 衍生物和溶劑,加入葉綠素并控制溫度為20~25 °C,在光照條件下反應4~48小時。
[0010] 優選的:所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、乙腈、甲醇、四氫呋喃、環己 烷、1,4-二氧六環、二氯甲烷中的一種或幾種。
[0011]更優先的:所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺。
[0012] 優選的:所述N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物摩爾比為1~2.5:1~ 2.5〇
[0013] 更優選的:所述N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物摩爾比為2:1。
[0014]優選的:所述葉綠素的用量與馬來酰亞胺衍生物用量的摩爾比為0.23~1.. 10%。。 [0015]優選的,所述N,N_二甲基苯胺衍生物、馬來酰亞胺衍生物和溶劑的摩爾體積比 (mmol:mmo1:ml)為0·5:0·25:0·5-2·5〇
[0016] 優選的,所述光照強度為5~45瓦。
[0017] 本發明的有益效果在于:本發明通過研究表明葉綠素作為光敏劑在可見光條件下 可催化N,N_二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物,并且具 有很高的收率。該發明為四氫喹啉類衍生物的合成提供了一個簡單、高效、綠色的合成途 徑,符合綠色化學和可持續發展的要求。
【附圖說明】
[0018] 為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚,本發明提供如下附圖:
[0019] 圖1表示推導出的葉綠素作為光敏劑可見光催化環化反應合成四氫喹啉衍生物的 反應機理圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面對本發明的優選實施例進行詳細的描述。實施例中未注明具體條件的實驗方 法,通常按照常規條件或按照制造廠商所建議的條件。
[0021] 本實施方法中所使用的主要儀器及試劑:
[0022] 主要儀器:核磁共振儀:型號Bruker AVANCE DMX600,溶劑為氘代氯仿和氘代二甲 基亞砜,四甲基硅烷為內標;旋轉薄膜蒸發儀。
[0023]主要試劑:葉綠素(日本東京化成工業有限公司出品,提取自植物,其中添加了干 燥的阿拉伯樹膠和乳糖,植物源葉綠素含量為0.5%),N,N_二甲基苯胺,N,N_二甲基對甲苯 胺,N,N-二甲基對氟苯胺,N,N-二甲基對氯苯胺,N,N-二甲基對溴苯胺,馬來酰亞胺,N-甲基 馬來酰亞胺,N-乙基馬來酰亞胺,N-叔丁基馬來酰亞胺,N-苯基馬來酰亞胺,N-芐基馬來酰 亞胺,N,N-二甲基甲酰胺,二甲基亞砜,乙腈,甲醇,環己烷,1,4_二氧六環,二氯甲烷。5瓦、 12瓦、23瓦、32瓦、45瓦飛利浦熒光燈。除特別注明外,所用試劑全部來自商業渠道并且未經 進一步純化。
[0024] 一、驗證葉綠素及光照對合成反應的影響
[0025] 首先,以N,N_二甲基對甲苯胺和N-苯基馬來酰亞胺為底物在N,N_二甲基甲酰胺中 的反應為模型反應進行了一系列對照實驗,以驗證可見光和葉綠素在模型反應中的必要 性。結果如表1所示:
[0026] 表1對照實驗la
[0029] 3反應條件:N,N-二甲基對甲苯胺(0.50mmo 1),N-苯基馬來酰亞胺(0.25mmo 1),N, N-二甲基甲酰胺(1. OmL)在室溫條件下反應36小時。TEMPO表示四甲基哌啶氧化物。
[0030] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0031] c"_"表示不加入。
[0032] d"+"表示加入。
[0033] 由表1可表明,該反應在沒有可見光也沒有葉綠素的條件下不能發生(表1,序號 1)。在只有可見光沒有葉綠素的情況下,36小時后只有痕量產物生成(表1,序號2)。在只有 葉綠素沒有可見光的情況下,36小時后也只有痕量產物生成(表1,序號3)。而當葉綠素 (0.68mol%。)作為光敏劑,在可見光(23瓦熒光燈)照射下,反應36小時后目標產物3a可達 80%的較好收率(表1,序號4)。上述實驗證明可見光和葉綠素是該反應發生所必需的。在有 光和葉綠素同時存在的條件下,加入自由基捕獲劑2,2,6,6_四甲基哌啶-1-氧自由基 (TEMPO),反應36小時后只得到痕量目標產物3a(表1,序號5),表明該反應過程是自由基歷 程。
[0034] 二、驗證阿拉伯樹膠和乳糖對合成反應無催化影響
[0035] 我們使用的葉綠素是由日本東京化成工業有限公司出品,提取自植物,植物源葉 綠素含量為0.5%,其中添加了干燥的阿拉伯樹膠和乳糖,以提高葉綠素的水分散性。為了 考察阿拉伯樹膠和乳糖對該反應的影響,我們又做了相應的對照實驗。由于在前述反應中 (表1,序號4)我們使用的催化劑量為0.68m〇l%Q(即30毫克的葉綠素制劑,其中葉綠素含量 為0.5%,其余為阿拉伯樹膠和乳糖),因此,我們分別采用乳糖(30毫克)、阿拉伯樹膠(30毫 克),以及乳糖:阿拉伯樹膠= 1:1的混合物(30毫克)代替葉綠素進行反應。結果如表2所示: [0036] 表2對照實驗2a
[0038] 3反應條件:N,N-二甲基對甲苯胺(0.50mmo 1),N-苯基馬來酰亞胺(0.25mmo 1),N, N-二甲基甲酰胺(1.0mL),23瓦熒光燈照射,在室溫條件下反應36小時。
[0039] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0040] 。"+"表示加入。
[0041] d"_"表示不加入。
[0042]由表2所示的數據可以看出,乳糖、阿拉伯樹膠和乳糖和阿拉伯樹膠的混合物只能 少量催化該反應,收率在7 % -28 %之間(表2,序號1 -3 ),說明添加物沒有起到主要作用,葉 綠素和光在該模型反應中起到關鍵作用。
[0043]三、反應溶劑的篩選
[0044]以N,N_二甲基對甲苯胺,N-苯基馬來酰亞胺作為模型反應在葉綠素作為光敏劑, 23瓦熒光燈照射下攪拌條件下考察不同溶劑對模型反應的影響,結果見表3所示:
[0045]表3不同溶劑對可見光催化環化反應合成四氫喹啉的影響a
[0048] 3反應條件:N,N-二甲基對甲苯胺(0.50mmol),N-苯基馬來酰亞胺(0.25mmol),葉 綠素(0.68mol%。),溶劑(1. OmL),23瓦熒光燈,在室溫條件下反應36小時。
[0049] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0050] 由表3可看出,通過考察溶劑對模型反應的影響,我們發現溶劑類型對反應收率有 較大的影響(表3,序號1-9)。反應在極性非質子性溶劑N,N_二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中分 別得到了80%、76%的較好收率(表3,序號1,2)。其它幾種參與反應的溶劑未能給出更好的 結果(表3,序號3-8)。當水作為溶劑時,由于催化劑和反應底物溶解性較差,只能觀察到痕 量的產物(表3,序號9)。因此,N,N-二甲基甲酰胺被選為最佳溶劑。
[0051 ]四、反應底物最佳摩爾比的篩選
[0052] 以N,N_二甲基對甲苯胺與N-苯基馬來酰亞胺之間的反應作為模型反應,葉綠素作 為光催化劑,N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,在23瓦熒光燈照射下攪拌反應,考察反應底物摩 爾比對模型反應的影響,結果見表4所示:
[0053] 表4底物摩爾比對可見光催化環化反應合成四氫喹啉的影響a
[0055] 3反應條件4川-二甲基對甲苯胺(0.25-0.63111111〇1),^苯基馬來酰亞胺(0.25- 0.63mmol),葉綠素(0.68mol%。),N,N-二甲基甲酰胺(1. OmL),23瓦熒光燈,在室溫條件下反 應36小時。
[0056] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0057]由表4可看出,先固定N-苯基馬來酰亞胺的量,擴大N,N_二甲基對甲苯胺的量,產 率從51 %增大到80 % (表4,序號1-4);再固定N,N-二甲基對甲苯胺的量,擴大N-苯基馬來酰 亞胺的量,并未得到更好的結果(表4,序號5-7)。因此N,N-二甲基對甲苯胺,N-苯基馬來酰 亞胺(la :2a)摩爾比為2:1被選為最優摩爾比。
[0058]五、反應體系中溶劑體積的最佳用量篩選
[0059]以N,N_二甲基對甲苯胺、N-苯基馬來酰亞胺作為模型反應,葉綠素作為光敏劑,N, N-二甲基甲酰胺作為溶劑,在23瓦熒光燈照射下攪拌反應,考察溶劑體積對反應收率的影 響,結果見表5所示:
[0060] 表5溶劑體積對可見光催化環化反應合成四氫喹啉的影響a
[0062] 3反應條件:N,N-二甲基對甲苯胺(0.50mmo 1),N-苯基馬來酰亞胺(0.25mmo 1),葉 綠素(0.68mol%Q),N,N-二甲基甲酰胺(0.5-2.5mL),23瓦熒光燈,在室溫條件下反應36小 時。
[0063] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0064] 由表5可知,反應體系體積由0.5mL增加到2 . OmL時,產物收率從47 %增大到89 % (表5,序號1-4);再增加 N,N-二甲基甲酰胺的體積到2.5mL,并未得到更好的結果(表5,序號 5)。因此2. OmL被選為最佳溶劑體積。
[0065]六、最佳光源的確定
[0066]以N,N_二甲基對甲苯胺、N-苯基馬來酰亞胺作為模型反應,葉綠素作為光敏劑,N, N-二甲基甲酰胺作為溶劑,在不同瓦數的熒光燈照射下攪拌反應,考察不同瓦數的熒光燈 對反應收率的影響,結果見表6所示:
[0067] 表6不同瓦數的熒光燈對可見光催化環化反應合成四氫喹啉的影響a
[0069] 3反應條件:N,N-二甲基對甲苯胺(0.50mmol),N-苯基馬來酰亞胺(0.25mmol),葉 綠素(0.68mo 1%。),N,N-二甲基甲酰胺(2. OmL),5-45瓦熒光燈,在室溫條件下反應36小時。
[0070] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0071]由表6可知,光源由5瓦增加到23瓦時,產物收率從55%提高到89% (表6,序號1-3);再增加光源到45瓦,并未得到更好的結果(表6,序號4,5)。因此23瓦熒光燈被選為最佳 光源。
[0072 ]七、反應時間對催化環化反應合成四氫喹啉的影響
[0073]以N,N_二甲基對甲苯胺、N-苯基馬來酰亞胺作為模型反應,以葉綠素作為光敏劑, 于2.OmL N,N-二甲基甲酰胺中,在23瓦熒光燈照射下攪拌反應,考察反應時間對收率的影 響,結果見表7所示:
[0074] 表7反應時間對可見光催化環化反應合成四氫喹啉的影響a
[0077] 3反應條件:N,N-二甲基對甲苯胺(0.50mmol),N-苯基馬來酰亞胺(0.25mmol),葉 綠素(0.68mo 1%Q),N,N-二甲基甲酰胺(2. OmL),23瓦熒光燈,在室溫條件下反應4-48小時。
[0078] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0079] 由表7可知,反應時間在8小時之內,反應速率較慢,產物得到較低收率(表7,序號 1,2),延長反應時間到12-48小時,產物收率從47%提高到97% (表7,序號3-7)。
[0080] 八、底物擴展
[0081] 篩選出最優的反應條件后,我們繼續探究了葉綠素催化環化反應合成四氫喹啉衍 生物的底物范圍。多種取代的N,N-二甲基苯胺和馬來酰亞胺的底物擴展總結如表8所示:
[0082] 表8葉綠素作為光敏劑可見光催化環化反應合成四氫喹啉衍生物底物擴展a
[0085] 3反應條件:二甲基苯胺(0.50mmol),馬來酰亞胺(0.25 mmol),葉綠素 (0.68mol%〇),N,N-二甲基甲酰胺(2.0mL),23瓦熒光燈,在室溫條件下反應30-48小時。
[0086] b硅膠柱層析分離產物獲得收率。
[0087] 由表8可看出,未取代的、以及供電子基或者吸電子基取代的N,N_二甲基苯胺(R1 =!1,4-1^,44,4-(:1,4-8〇均能與不同取代的馬來酰亞胺(1?2 = !1,邱3-811,?11,811)很好 地反應。其中N-叔丁基馬來酰亞胺,可能由于空間位阻較大的原因,反應48小時得到相對較 低的收率(61-66%)(表8,序號4,10,25)。其他不同取代的馬來酰亞胺,在反應30或者36小 時后均得到較好的收率(69-98% )(表8,序號1-3,5-9,11-24,26)。總體來說,該反應的底物 適應性良好,在可見光條件下葉綠素作為光敏劑能催化多種取代的N,N-二甲基苯胺和馬來 酰亞胺之間環化反應合成四氫喹啉類衍生物。
[0088]九、反應機理的推導
[0089]對照試驗1已表明該環化反應發生的必要條件是光和葉綠素,在有光和葉綠素同 時存在的條件下加入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMP0),得到痕量目標產物,推測 該反應過程是自由基歷程。于是我們提出了葉綠素作為光敏劑可見光催化環化反應合成四 氫喹啉衍生物可能的反應機理,如圖1所示,首先葉綠素在光照條件下由基態被激發到激發 態;二甲基苯胺1經單電子轉移生成陽離子自由基4,同時,激發態葉綠素從二甲基苯胺1得 到一個電子被還原,隨后被氧氣氧化,完成葉綠素的光氧化還原催化循環;陽離子自由基4 脫去一個質子,生成氨基烷基自由基5 ; 5與馬來酰亞胺加成得到中間體6,中間體6經環 化、氧化、再脫去氫離子得到目標產物3。
[0090] 通過以上可表明在可見光照射下,葉綠素作為光敏劑催化二甲基苯胺與馬來酰亞 胺的環化反應,以合成相應四氫喹啉類衍生物是一種簡單、高效、綠色合成方法。該過程利 用可見光、葉綠素和大氣中的氧氣等環保的試劑體現出綠色效果,作為天然色素的葉綠素 在極低的加載量(〇.68mol%。)、室溫、簡單的操作過程中實現sp 3碳氫鍵官能化,再經環化氧 化形成四氫喹啉類衍生物。該方法為四氫喹啉類衍生物的合成提供了一個簡單、高效、綠色 的合成途徑,符合綠色化學和可持續發展的要求。
[0091] 十、產物表征
[0092]表8中3a_3z產物經核磁共振波譜法測定,數據如下:
[0093] 化合物3a:
[0095] 含量(67 · 7mg,89% );白色固體,mp 193-195°C ; Rf = 0 · 31 (petroleum ether/ ethyl acetate 6:1);
[0096] 咕匪1?(60010^,0)(:13)6 = 7.45(^ = 7.7!^,2!〇,7.39((1,了 = 8.1泡,2!〇,7.33-7.28(m,2H) ,7.07(d ,J = 8.2Hz,lH) ,6.68(d ,J = 8.3Hz , 1H) ,4.14(d ,J = 9.6Hz , 1H), 3.61 (dd,J=11.4,2.5Hz,lH) ,3.54(ddd,J = 9.4,4.0,2.9Hz,lH) ,3.09(dd,J=11.4,4.4Hz, 1H),2.84(s,3H),2.33(s,3H) .13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 177.7,175.8,146.4,132.1, 130.8,129.3,129.2,129.l(d,J=42.9Hz),128.5,126.4,118.5,112.5,51.0,43.6,42.2, 39.5,20.4.
[0097] 化合物3b:
[0099] 含量(45 · 2mg,74% );白色固體,mp 171-174°C ; Rf = 0 · 35(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0100] 咕 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.32(s,1H),7 ·08-7·00(ι?,lH),6.63(d,J = 8.3Hz,lH), 3.97(d ,J = 9.4Hz,lH),3.53(dd ,J=11.4,2.3Hz,lH),3.35(ddd ,J = 9.3,4.2,2.4Hz,lH), 3.01(s,3H),2.95(dd,J=11.4,4.5Hz,lH),2.78(s,3H),2.32(s,3H) .13C 匪R(150MHz, CDCl3)S=178.8,176.8,146.3,130.7,129.1,128.9,118.7,112.5,50.8,43.6,42.1,39.5, 25.3.20.4.
[0101] 化合物3c:
[0103] 含量(46 · 5mg,72% );白色固體,mp 117-119°C ; Rf = 0 · 36(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0104] 咕 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.32(s,1H),7.03((1, J = 8.2Hz,lH),6.63((1, J = 8.3Hz, 1H) ,3.94(d,J = 9.4Hz,lH) ,3.56(dt,J=18.6,6.7Hz,2H),3.49(dd,J=11.4,2.6Hz,lH), 3.33(ddd ,J = 9.3,4.4,2.7Hz,lH) ,2.99(dd,J=l 1.4,4.6Hz,lH) ,2.78( s,3H) ,2.32(s, 3H),1.16(t,J = 7.2Hz,3H).13C NMR(150MHz,CDC13)S = 178.8,176.8,146.3,130.7,129.1, 128.9,118.7,112.5,50.8,43.6,42.1,39.5,25.3,20.4,12.9.HRMS(ESI)calc.for C15H18N2O2 (M+Na)+: 281.1260, found: 281.1264.
[0105] 化合物3d:
[0107] 含量(44· lmg,62% );黃油狀;Rf = 0 · 29(petroleum ether/ethyl acetate 12: 1);
[0108] ΧΗ NMR(600MHz,CDCl3)5 = 7.03(d,J = 8.2Hz,lH),6.64(d,J = 8.2Hz,lH),6.58(d, J = 54.6Hz,lH),3.81(d ,J = 9.7Hz,lH),3.42(dd ,J=11.3,3.0Hz,lH),3.20(ddd ,J = 9.6, 4.3,3.3Hz,lH) ,2.96(dd,J=11.3,4.6Hz,lH) ,2.79(s,3H) ,2.32(s,3H) ,1.57(s,9H) ,13C NMR(150MHz,CDC13)S=179.6,177.9,133.9,130.8,128.9,119.2,112.3,58.7,51.3,43.2, 42.2.39.5.28.4.20.4. HRMS(ESI)calc.for C17H22N2O2 (M+Na)+:309.1573, found : 309.1582.
[0109] 化合物3e:
[0111] 含量(66 · 5mg,83 % );白色固體,mp 120-122°C ; Rf = 0 · 33(petroleum ether/ ethyl acetate 8:1);
[0112] 4 NMR(600MHz,CDCl3)S = 7.31(dt,J=11.5,5.4Hz,6H),7.05(d,J = 8.2Hz,lH), 6.65(d,J = 8.3Hz,lH),4.68(dd,J = 41.4,14.4Hz,2H) ,3.96(d,J = 9.4Hz,lH) ,3.50(dd,J = 11.4,2.5Hz,lH),3.41-3.34(m,lH),3.01(dd ,J=11.4,4.5Hz,lH),2.80(s,3H),2.33(s, 3H) · 13C NMR( 150MHz,CDC13)S = 178 · 4,176 · 5,146 · 3,135 · 7,130 · 8,129 · 1,129 · 0,128 · 6, 128.3,127.8,118.9,112.4,51.1,43.7,42.8,42.2,39.4,20.4.
[0113] 化合物3f:
[0115] 含量(67 · 9mg,93 % );白色固體,mp 203-205°C ; Rf = 0 · 27(petroleum ether/ ethyl acetate 6:1);
[0116] 咕 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.56((1,J = 7.5Hz,lH),7.46(t,J = 7.7Hz,2H),7.39(t, J = 7.4Hz,lH),7.29(dd,J= 15.3,7.7Hz,3H),6.95(t,J = 7.4Hz,lH),6.78(d,J = 8.2Hz, lH),4.17(d,J = 9.6Hz,lH),3.63(dd,J=11.5,2.6Hz,lH),3.58-3.51(m,lH) ,3.14(dd,J = 11·5,4·4Ηζ,1Η),2.87(s,3H) .13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 177.6,175.7,148.5,132.1, 130.4,129.0,128.7,128.5,126.4,119.7,118.6,112.5,50.7,43.6,42.2,39.4.
[0117] 化合物3g:
[0119] 含量(52.6mg,97% );白色固體,mp 77_79°C ;Rf = 0.18(petroleum ether/ethyl acetate 2:1);
[0120] ΧΗ NMR(600MHz,DMS0-d6)5 = 11.30(br,lH),7.31(d,J = 7.3Hz,lH) ,7.16(t,J = 7.2Hz,lH) ,6.82(t,J = 7.3Hz,lH) ,6.73(d,J = 8.1Hz,lH),4.01(dJ = 9.4Hz,lH),3.47-3.43(m,lH),3.33(dd,J=11.5,2.3Hz,lH) ,2.87(dd,J=11.5,4.7Hz,lH),2.72(s,3H) ,13C NMR(150MHz,DMS0-de)5 = 180.6,178.6,148.9,130.4,128.3,120.1,119.2,112.7,50.8, 44· 4,43 · 3,39 · 7 ·HRMS(ESI)calc · for Ci2Hi2N2〇2(M+H) +: 217 ·0972,found: 217 ·0976 ·
[0121] 化合物3h:
[0123] 含量(53 · 3mg,93 % );白色固體,mp 171-173°C ; Rf = 0 · 24(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0124] 4 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.50((1, J = 7.5Hz,lH),7·25-7·20(ι?,1H),6.91(t,J = 7.4Hz,lH) ,6.72(d ,J = 8.2Hz,lH) ,4.01 (d ,J = 9.4Hz , 1H), 3.55(dd ,J= 11.5,2.4Hz , 1H), 3.38(ddd ,J = 9.3,4.2,2.5Hz,lH) ,3.06(dd,J=l 1.5,4.5Hz,lH) ,3.00( s,3H) ,2.82(s, 3H) .13C NMR(150MHz,CDC13)S = 178.7,176.8,148.4,130.2,128.6,119.6,118.7,112.5, 50.5.43.6.42.0. 39.4.25.3.
[0125] 化合物3i:
[0127] 含量(53.3mg,87%);黃油狀;Rf = 0.32(petroleum ether/ethyl acetate 3:1);
[0128] 4 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.50((1, J = 7.5Hz,lH),7·25-7·21(ι?,1H),6.91(t,J = 7.4Hz,lH),6.72(d,J = 8.2Hz,lH),3.98(d,J = 9.4Hz,lH) ,3.62-3 · 53(m,2H),3.52(dd,J = 11.5,2.7Hz,lH),3.38-3.34(m,lH),3.08-3.05(m,lH),2.82(s,3H),1.16(t,J=7.2Hz, 3H) .13C NMR(150MHz,CDC13)S = 178.4,176.5,148.4,130.2,128.5,119.6,118.9,112.4, 50.7.43.5.42.0. 39.4.34.2.12.9.HRMS(ESI)calc.for Ci4Hi6N2〇2(M+Na) + : 267.1104, found :267.1107.
[0129] 化合物3j:
[0131] 含量(44· 8mg,66% );白色固體,mp 77_79°C ;Rf = 0 · 29(petroleum ether/ethyl acetate 12:1);
[0132] 4 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.47((1,J = 7.5Hz,lH),7.23(t,J = 7.7Hz,lH),6.90(t, J = 7.4Hz,lH) ,6.73(d,J = 8.2Hz,lH) ,3.85(d,J = 9.7Hz,lH) ,3.45(dd,J=11.4,2.9Hz, lH),3.26-3.20(m,lH),3.03(dd,J=11.4,4.5Hz,lH),2.83(s,3H),1.57(s,9H). 13C NMR (150MHz,CDCl3)S = 179.5,177.8,148.3,130.3,128.4,119.2(d,J=17.1Hz) ,112.3,58.7, 50.9,43.2,42.1,39.3,28.4.
[0133] 化合物3k:
[0135] 含量(72 · 5mg,95 % );白色固體,mp 126-128°C ; Rf = 0 · 30(petroleum ether/ ethyl acetate 8:1);
[0136] 4 匪R(600MHz,CDC13)S = 7.50((1, J = 7.5Hz,lH),7.33((1, J = 7.0Hz,2H) ,7.29 (dd,J=16.6,8.9Hz,3H),7.24(d,J = 7.5Hz,lH),6.93(t,J = 7.4Hz,lH),6.74(d,J = 8.2Hz,lH),4.68(dd,J = 37.8,14.4Hz,2H),4.00(d,J = 9.4Hz,lH),3.52(dd,J=ll .5, 2.6Hz,lH),3.37(ddd,J = 9.1,4.2,2.8Hz,lH),3.07(dd,J= 11.5,4.5Hz,lH),2.83(s,3H) ? 13CMffi(150MHz,CDCl3)S = 178.3,176.4,148.5,135.6,130.3,128.6(d,J = 2.1Hz), 128.3,127.8,119.7,118.9,112.4,50.8,43.7,42.8,42.1,39.3.
[0137] 化合物31:
[0139] 含量(75 · 4mg,97 % );白色固體,mp 171-173°C ; Rf = 0 · 31 (petroleum ether/ ethyl acetate 9:1);
[0140] 咕 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.39((1,J = 7.7Hz,2H),7.33((1,J = 7.4Hz,lH),7.22((1, J = 7.9Hz,3H) ,6.89(td,J = 8.6,2.7Hz,lH) ,6.63(dd,J = 8.9,4.6Hz,lH) ,4.09(d,J = 9.4Hz,lH),3.56-3.53(m,lH),3.52-3.48(m,lH),3.03(dd,J=11.4,3.9Hz,lH),2.77(s, 3H) .13C NMR(150MHz,CDC13)S = 177.4,175.2,157.3,155.8,145.0(d,J = 1.7Hz) ,131.9, 129.0,128.5,126.6,126.3(d,J=5·6Ηζ),120.l(d,J=7.7Hz),117.0,116.8,115.0, 114.9,113.3(d,J = 7.6Hz),51.0,43.4,42.2,39.7.
[0141] 化合物3m:
[0143] 含量(57 · 5mg,98% );白色固體;Rf = 0 · 25(petroleum ether/ethyl acetate 2: 1);
[0144] 咕 NMR(600MHz,CDCl3)S = 8.57(br,lH) ,7.21 (dd,J = 8.7,2.8Hz, 1H) ,6.99-6.89 (m,lH) ,6.67(dd,J = 9.0,4.6Hz,lH) ,4.01(d,J = 9.5Hz,lH) ,3.50(dd,J=11.5,2.6Hz, lH),3.43(ddd,J = 9.4,4.3,2.7Hz,lH),3.02-2.99(m,lH) ,2.81(s,3H) ,13C NMR(150MHz, CDCl3)5 = 178.3,175.9,157.4,155.8,144.9(d,J = 2.0Hz) ,119.9,116.8,116.7,115.1, 115.0,113.4(d,J = 7.6Hz),50.8,44.6,43.3,39.7.HRMS(ESI)calc.for Ci2HiiFN2〇2(M+H )+:235.0877, found:235.0884.
[0145] 化合物3n:
[0147] 含量(55 · 4mg,89% );白色固體,mp 136-138°C ; Rf = 0 · 23(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0148] 4 NMR(600MHz,CDCl3)S = 7.23(dd,J = 8.7,2.8Hz,lH),6.92(td,J = 8.6,2.9Hz, 1H) ,6.63(dd ,J = 8.9,4.6Hz,lH) ,3.97(d,J = 9.4Hz,lH), 3.51 (dd,J = l 1.5,2.5Hz,lH), 3.37(ddd,J = 9.3,4.3,2.6Hz,lH) ,3.01(s,3H) ,2.99(d,J = 4.5Hz,lH) ,2.78(s,3H).13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 178.4,176.1,157.4,155.8,144.9((1, J=1.9Hz),120.2(d,J = 7.6Hz),116.9,116.8,115.0,114.8,113.3(d,J = 7·6Ηζ),50.9,43.4,42.1,39.7, 25 · 4·HRMS(ESI)calc · for Ci3Hi3FN2〇2(M+H) + : 249 · 1034,found: 249 · 1036 ·
[0149] 化合物3o:
[0151] 含量(55 · Omg,84% );白色固體,mp 122-124°C ; Rf = 0 · 30(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0152] 4 NMR(600MHz,CDCl3)S = 7.24(dd,J = 8.7,2.9Hz,lH),6.92(td,J = 8.6,2.9Hz, 1H),6.64(dd,J = 8.9,4.6Hz,lH),3.94(d,J = 9.4Hz,lH),3.56(tt,J = 13.4,6.6Hz,2H), 3.49(dd,J=11.5,2.7Hz,lH) ,3.35(ddd,J = 9.3,4.5,2.8Hz,lH) ,3.01(dd,J = 11.5, 4.6Hz,lH) ,2.79(s,3H),l. 16(t,J = 7 ·2Ηζ,3Η) .13C NMR( 150MHz,CDCl3)S = 178.1,175.9, 157.4,155.8,144.9(d,J=1.7Hz),120.4(d,J = 7.7Hz) ,117.0,116.8,114.9,114.8,113.3 (d,J = 7·6Ηζ) ,51.0,43.3,42.1,39.7,34.3,12.9.HRMS(ESI)calc.for Ci4Hi5FN2〇2(M+H) + : 263.1190,found :263.1193.
[0153] 化合物3p:
[0155] 含量(56 · lmg, 69% );白色固體,mp 123-125°C ; Rf = 0 · 33(petroleum ether/ ethyl acetate 10:1);
[0156] 咕 NMR(600MHz,CDCl3)S = 7.30(ddd,J = 9.8,9.1,4.7Hz,5H),7.24(dd,J = 8.7, 2.8Hz,lH) ,6.93(td,J = 8.6,2.9Hz,lH),6.65(dd,J = 8.9,4.6Hz,lH) ,3.96(d,J = 9.4Hz, 1H) ,3.49(dd,J=11.5,2.7Hz,lH),3.42-3.34(m,lH) ,3.02(dd,J=11.5,4.6Hz,lH),2.79 (s,3H) .13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 178.0,175.8,157.4,155.9,144.9(d,J=1.8Hz), 135.5,128.6,128.3,127.8,120.3(d,J = 7.7Hz),117.0,116.8,115.0,114.9,113.3(d,J = 7 · 6Hz),51 · 1,43 · 5,42 · 9,42 · 2,39 · 6 · HRMS(ESI )calc · for Ci9Hi7FN2〇2(M+Na) +: 347 · 1166, found :347.1170.
[0157] 化合物3q:
[0159] 含量(79 · 9mg,98% );白色固體,mp 157-159°C ; Rf = 0 · 29(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0160] 4 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.48((1,J = 2.0Hz,lH),7.42(t,J = 7.7Hz,2H),7.35(t, J = 7.4Hz,lH) ,7.24(d,J = 7.5Hz,2H) ,7.15(dd,J = 8.7,2.4Hz,lH) ,6.64(d,J = 8.8Hz, 1H) ,4.08(d,J = 9.6Hz,lH) ,3.58(dd,J=11.5,2.7Hz,lH),3.52(ddd,J = 9.5,4.2,2.9Hz, 1H),3.08(dd,J=11.6,4.4Hz,lH),2.81(s,3H) .13C NMR(150MHz,CDC13)S = 177.2,175.1, 147.1.131.9.129.9.129.0. 128.5(d,J=13.8Hz),126.3,124.4,120.0,113.7,50.5,43.3, 41.9.39.4.
[0161] 化合物3r:
[0163] 含量(60 · 9mg, 97 % );白色固體,mp 177-179°C ; Rf = 0 · 25(petroleum ether/ ethyl acetate 2:1);
[0164] ΧΗ NMR(600MHz,CDCl3)5 = 9.56(br,lH),7.40(d,J = 2.2Hz,lH),7.14(dd,J = 8.7, 2.4Hz,lH) ,6.62(d,J = 8.7Hz,lH) ,3.95(d,J = 9.5Hz,lH),3.47(dd,J=11.6,2.7Hz,lH), 3.39(ddd,J = 9.4,4.4,2.8Hz,lH),2.99(dd,J=11.6,4.5Hz,lH),2.79(s,3H) .13C 匪R (150MHz,CDC13)5 = 178.8,176.5,147.0,129.7,128.3,124.3,120.1,113.6,50.3,44.4, 43.0. 39.4.HRMS(ESI)calc. for C13H13CIN2O2(M+H)+ :251.0582,found:251.0589.
[0165] 化合物3s:
[0167] 含量(52 · 5mg, 79% );白色固體,mp 174-177°C ; Rf = 0 · 30(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0168] 4 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.46((1, J = 2.1Hz,lH),7.15(dd,J = 8.7,2.4Hz,lH), 6.62(d,J = 8.7Hz,lH),3.95(d,J = 9.4Hz,lH),3.53(dd,J=11.6,2.5Hz,lH),3.37(ddd,J = 9·3,4·2,2·6Ηζ,1Η),3.03(dd,J=11.6,4.5Hz,lH),3.00(s,3H),2.79(s,3H) .13C 匪R (150MHz,CDC13)5 = 178.2,176.1,147.0,129.8,128.4,124.4,120.2,113.7,50.4,43.3, 41.8.39.4.25.4.
[0169] 化合物3t:
[0171] 含量(51 · lmg,73 % );白色固體,mp 121-123°C ; Rf = 0 · 29(petroleum ether/ ethyl acetate 4:1);
[0172] 4 MMR(600MHz,CDC13)S = 7.47((1, J = 2.3Hz,lH),7.16(dd,J = 8.7,2.4Hz,lH), 6.63(d,J = 8.7Hz,lH),3.93(d,J = 9.4Hz,lH),3.56(dt,J=14.0,6.7Hz,2H),3.50(dd,J = 11 · 5,2 · 8Hz,1H),3 · 35(ddd,J = 9 · 3,4 · 5,2 · 9Hz,1H),3 · 04(dd,J= 11 · 5,4 · 6Hz,1H),2 · 80 (s,3H),1.16(t,J = 7.2Hz,3H) .13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 177.9,175.8,147.0,129.8, 128.3,124.4,120.3,113.6,50.5,43.2,41.7,39.4,34.4,12.9.HRMS(ESI)calc.for C14H15CIN2O2 (M+H)+: 279.0895, found: 279.0901.
[0173] 化合物3u:
[0175] 含量(68 · 2mg, 80 % );白色固體,mp 141-143°C ; Rf = 0 · 34(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0176] 4 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.47((1, J = 2.0Hz,lH) ,7.35-7.24(m,5H),7.17(dd,J = 8.7,2.3Hz,lH),6.64(d ,J = 8.7Hz,lH),4.67(dd ,J = 38.2,14.3Hz,2H),3.93(d ,J = 9.4Hz, 1H) ,3.49(dd,J=11.5,2.7Hz,lH) ,3.36(ddd,J = 9.1,4.2,3.0Hz,lH) ,3.05(dd,J=11.5, 4·6Ηζ,1Η),2.80(s,3H) .13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 177.9,175.7,147.1,135.5,129.9, 128.6,128.4(d,J=12.6Hz),127.9,124.5,120.3,113.6,50.7,43.4,42.9,41.9, 39 · 4·HRMS(ESI)calc · for Ci9Hi7ClN2〇2(M+Na) +: 363 ·0871,found: 363 ·0876 ·
[0177] 化合物3v:
[0179] 含量(89 · Omg,96 % );白色固體,mp 157-159°C ; Rf = 0 · 28(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0180] 4 NMR(600MHz,CDCl3)S = 7.70-7.63(m,lH),7.45(ddd,J = 7.6,6.3,1.6Hz,2H), 7.41-7.37(m,lH),7.36-7.32(m,lH),7.32-7.25(m,2H),6.63(dd,J=8.7,5.1Hz,lH),4.09 (dd ,J = 9.5,4.8Hz,lH),3.61(ddd J = 11.5,4.9,2.8Hz,lH),3.57-3.49(m,lH),3.11(dt ,J = 11·3,4·7Ηζ,1Η),2.83(s,3H).13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 177.2,175.1,147.5,132.7, 132.0,131.4,129.0,128.6,126.3,120.5,114.2,111 .6,50.4,43.3,41.8,39.4.
[0181] 化合物3w:
[0183] 含量(66 · lmg,86 % );白色固體,mp 187-189°C ; Rf = 0 · 26(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0184] 咕 ΝΜΚ(600ΜΗζ,ΟΧη3)δ = 7·60(8,1Η),7·3^7·28(πι,1Η),6·57(υ = 8·7Ηζ,1Η), 3.95(d,J = 9.4Hz,lH) ,3.53(dd,J=l 1.6,2·2Ηζ,1Η),3·41-3.33(m,lH),3.04(dd,J = 11.6,4.5Hz,1H),3.00(s,3H),2.79(s,3H).13CM1R(150MHz,CDC1 3)S = 178.2,176.1, 147.4,132.6,131.3,120.6,114.1,111.6,50.3,43.3,41.7,39.4,25.4.
[0185] 化合物3x:
[0187] 含量(72 · 8mg,90 % );白色固體,mp 128-130°C ; Rf = 0 · 31 (petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0188] 咕匪1?(6001抱,0)(:13)3 = 7.58((1,了=1.5抱,1!〇,7.3卜7.27(111,1!〇,6.56((1,了 = 8·7Ηζ,1Η),3.91((1, J = 9.4Hz,lH) ,3.59-3.51 (m,2H),3.48(dd,J= 11 ·6,2·7Hz,lH) ,3.34 (ddd,J = 9.0,4.2,3 ·0Ηζ,1Η),3.03(dd,J= 11.6,4.6Hz,lH),2.78(s,3H),1 · 14(t,J = 7.2Hz,3H).13CNMR(150MHz,CDC13)S = 177.9,175.8,147.4,132.6,131.2,120.8,114.1, 111 · 5,50 · 4,43 · 2,41 · 6,39 ·4,34 · 3,12 · 9 ·HRMS(ESI)calc · for Ci4Hi5BrN2〇2(M+Na) +: 345.0209,found :345.0211.
[0189] 化合物3y:
[0191] 含量(53 · 8mg, 61 % );白色固體,mp 115-117°C ; Rf = 0 · 29(petroleum ether/ ethyl acetate 10:1);
[0192] 4 NMR(600MHz,CDC13)S = 7.57((1, J=1.8Hz,lH),7.29(dd,J = 8.6,2.2Hz,lH), 6.58(d,J = 8.7Hz,lH) ,3.79(d,J = 9.7Hz,lH) ,3.43(dd,J=11.5,3.1Hz,lH),3.25-3.17 (m,lH),3.01(dd,J=11.5,4.6Hz,lH),2.80(s,3H),1.56(s,9H). 13C NMR(150MHz,CDC13)S =179.0,177.0,147.3,132.7,131.1,121.1,114.0,111.3,58.9,50·6,42·8,41·8,39·4, 28 · 3 · HRMS(ESI) calc · forCi6Hi9BrN2〇2(M+Na) +: 373 · 0522,found: 373 · 0525 ·
[0193] 化合物3z:
[0195] 含量(72 · 5mg,75 % );白色固體,mp 148-150°C ; Rf = 0 · 23(petroleum ether/ ethyl acetate 3:1);
[0196] 4 NMR(600MHz,CDCl3)S = 7.60(d,J=1.7Hz,lH) ,7.35-7.25(m,6H),6.59((1, J = 8.7Hz,lH),4.67(dd,J = 39.3,14.3Hz,2H),3.93(d,J = 9.4Hz,lH),3.49(dd,J=ll .5, 2.8Hz,lH) ,3.37(ddd,J = 9.2,4.3,3.0Hz,lH),3.05(dd,J=11.5,4.6Hz,lH),2.80(s,3H) ? 13C 匪R(150MHz,CDC13)S = 177.8,175.7,147.5,135.5,132.7,131.3,128.6,128.3, 127.9,120.7,114.1,111.7,50.6,43.4,42.9,41.7,39.3.
[0197] 最后說明的是,以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,盡管通 過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述,但本領域技術人員應當理解,可以在 形式上和細節上對其作出各種各樣的改變,而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1. 葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化反應合成 四氫喹啉衍生物中的應用。2. 根據權利要求1所述的應用,其特征在于,所述N,N-二甲基苯胺衍生物結構通式為所述馬來酰亞胺衍生物結構通式為其中R1為H,4-Me,4-F,4-C1,4- , Br; R2 為H,Me,Et,t_Bu,Ph,Bn。3. 應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞胺衍生物環化反應 合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于:向反應容器中加入N,N-二甲基苯胺衍生物、馬來 酰亞胺衍生物和溶劑,加入葉綠素并控制溫度為20~25 °C,在光照條件下反應4~48小時。4. 根據權利要求3所述應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞 胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于:所述溶劑為N,N-二甲基甲酰 胺、二甲基亞砜、乙腈、甲醇、四氫呋喃、環己烷、1,4_二氧六環、二氯甲烷中的一種或幾種。5. 根據權利要求3所述應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞 胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于:所述溶劑為N,N-二甲基甲酰 胺。6. 根據權利要求3所述應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞 胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于:所述N,N-二甲基苯胺衍生物 與馬來酰亞胺衍生物摩爾比為1~2.5:1~2.5。7. 根據權利要求3所述應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞 胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于:所述N,N-二甲基苯胺衍生物 與馬來酰亞胺衍生物摩爾比為2:1。8. 根據權利要求3所述應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞 胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于:所述葉綠素的用量與馬來酰 亞胺衍生物用量的摩爾比為0.23~1. . 10%〇。9. 根據權利要求3所述應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰亞 胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于,所述N,N-二甲基苯胺衍生物、 馬來酰亞胺衍生物和溶劑的摩爾體積比(mmol :mm〇l :ml)為0.5:0.25:0.5-2.5。10. 根據權利要求3所述應用葉綠素作為光敏劑催化N,N-二甲基苯胺衍生物與馬來酰 亞胺衍生物環化反應合成四氫喹啉衍生物的方法,其特征在于,所述光照強度為5~45瓦。
【文檔編號】C07D471/04GK106045991SQ201610369476
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】何延紅, 郭俊濤
【申請人】西南大學