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光催化法合成喹啉及其衍生物的研究進展

2018-01-12 03:03:24張珍明黃文靜譚超蘭李樹安吳雨洲宋藝丹
化工時刊 2017年8期
關鍵詞:喹啉類化合物衍生物

張珍明 占 垚 黃文靜 譚超蘭 李樹安 吳雨洲 宋藝丹

(1.江蘇省海洋資源開發(fā)研究院,江蘇 連云港 222005;2.淮海工學院化學工程學院,江蘇 連云港 222005;3.淮海工學院藥學院,江蘇 連云港 222005)

喹啉及其衍生物是一類具有優(yōu)異的抗菌、抗炎、抗抗瘧等生物活性的雜環(huán)化合物,廣泛應用于醫(yī)藥、染料、除草劑和殺菌劑等領域。喹啉最初是從煤焦油提取的,通過酸、堿處理,以及精餾提純或重結晶等一系列步驟,能生產(chǎn)出喹啉或2-甲基喹啉,品種有限。一些重要的喹啉類化合物要通過化學合成法才能獲得。包括Skraup、Doebner-Von Miller和Friedl?nder 法等,這些方法一般以苯胺或鄰氨基苯甲醛等芳胺類化合物為起始原料,與不飽和醛或酮(或其他試劑發(fā)生加成等反應得到喹啉類化合物,缺點是使用濃硫酸或濃鹽酸等無機酸作為催化劑,不僅工藝復雜、設備要求高,還產(chǎn)生大量三廢,污染環(huán)境。上世紀,許多過渡金屬絡合物、固體酸和金屬氧化物等作為催化劑應用到喹啉類化合物合成,為喹啉類化合物的催化合成提供了新路線。Khusnutdinov[1]和李小年[2]在催化合成喹啉方面做了很好的綜述。

近年來,光催化應用于有機合成得到了迅速發(fā)展。光是一種非常清潔的試劑,由于催化效率高、可控和選擇性好等優(yōu)勢,在催化合成天然產(chǎn)物、醫(yī)藥和香料等精細化學品中具有特別的重要意義。同樣,一些學者致力于研究光催化喹啉的合成反應,也取得了豐碩的成果,本文主要綜述光催化合成喹啉的技術進展。

1 紫外光催化

Cleveland等[3]研究了不飽和苯酰胺在光照下發(fā)生光化學環(huán)合反應得到3,4-二氫-3-甲基-2-喹啉酮,收率82%,Ogata等也研究了這個反應,發(fā)現(xiàn)在非極性溶劑環(huán)己烷和苯中收率最大。

光催化苯丙烯酮肟環(huán)化生成喹啉,當R1=H,R2=C6H5時,光照收率為38%,而僅使用醋酐處理收率為20%。值得注意的是當R1=C6H5,R2=H時,不應用光照反應收率90%。

Mark Austin等研究了芐叉環(huán)戊酮肟衍生物的光環(huán)化反應,合成了環(huán)戊烷并喹啉[4]。

鄰位炔基芳香異氰酸酯在碘存在下,發(fā)生光環(huán)合得到收率較好2,4-二碘喹啉衍生物,而用現(xiàn)有的方法很難制備此類化合物[5]。

2 TiO2催化光合成

TiO2是一種n型半導體材料,它的價帶寬度為3.2eV,當受到波長小于或等于387.5 nm的光(紫外光)照射時,價帶的電子就會獲得光子的能量而躍遷到導帶,形成光生電子(e-),而價帶中相應地形成了光生空穴(h+)。光生電子(e-)和光生空穴(h+)分別誘導還原和氧化反應,從而實現(xiàn)光催化有機反應。例如等人[6]研究了Au摻雜的TiO2為催化劑,在300 nm光照下,硝基苯衍生物被還原為苯胺,乙醇被氧化為乙醛,經(jīng)過多步縮合反應,合成了2-甲基喹啉衍生物。產(chǎn)物易于分離,條件溫和。

馬寶俊等[7]通過磺化活性炭負載TiO2,制備了雙功能的固體酸光催化劑,催化劑的酸密度顯著高于單一的活性炭或TiO2,在紫外-可見光的輻射下,喹啉與甲酰胺、過氧化氫反應得到2-喹啉甲酰胺,最大收率為39%。

3 過渡金屬配合物可見光催化有機反應

利用過渡金屬配合物或有機染料在可見光激發(fā)下,與有機底物發(fā)生單電子轉移(single electron transfer, SET)來實現(xiàn)有機轉化,該領域自2008年報道后便受到廣泛關注。常用的催化劑有,可見光催化劑主要可分為金屬絡合物和大分子共軛物質兩大類。其中金屬絡合物主要有 Ru(II), Ir(III)與有機小分子的絡合物, 如[Ru(bpy)3]Cl2,[Ir(ppy)2(dtb-bpy)]+(6PF-)等. 大分子共軛物質主要是一些感光的天然色素和染料,如eosin Y, rose bengal等化合物??梢姽獯呋苊饬思訜峒巴饧拥难趸瘎┗蜻€原劑,在溫和條件下得到多種重要高活性反應中間體,包括α碳自由基、三氟甲基自由基、芳基自由基、亞胺陽離子、烯醇負離子自由基等。鄰氨基芐胺和不同的酮在光催化下,空氣為唯一氧化劑,可見光能誘導C-N鍵氧化,合成2-芳基喹啉,收率最高可達90%[8]。

張兆國等人[9]研究氨基乙酸衍生物在Ru(bpy)3和可見光催化下,氨基氧化為烯胺,然后發(fā)生Povarov環(huán)合反應,得到喹啉并環(huán)內酯,收率最高為86%。Xiao等人[10]用類似的反應條件下,以烯烴和氨基乙酸衍生物為原料,催化環(huán)化得到2-喹啉甲酸衍生物,收率高達84%。

俞壽云課題組[11,12]利用可見光促進的氮自由基化學實現(xiàn)了喹啉等含氮芳雜環(huán)的統(tǒng)一的合成。他們利用氧?;康难苌镒鳛閬啺纷杂苫那绑w,銥的配合物(fac-Ir(ppy)3)作為光催化劑,在可見光的照射下,實現(xiàn)了分子內芳環(huán)的直接亞胺化。但氧?;康难苌镄枰獜娜┗蛘咄ㄟ^兩步反應(肟化和?;?預先制備,步驟不經(jīng)濟。為了進一步提高合成效率,他們又研究了氧-對氰基苯酰羥胺這一新型試劑,從商品化的芳基或者烯基醛出發(fā),在酸和光催化劑的共同作用下,一步合成喹啉環(huán)。

4 結 語

光催化合成喹啉衍生物具有天然來源豐富、使用簡單、應用潛力巨大等綠色化的特點。避免了喹啉的傳統(tǒng)合成法必須面臨的使用酸性介質、氧化劑和催化劑,選擇性不高,三廢多等問題。毋庸置疑,光催化將成為喹啉合成中一種潛力較大的方法。但是它還面臨著一些問題和挑戰(zhàn)需要解決。催化合成喹啉衍生物的普適性差;一些反應的催化機理沒有研究清楚、催化劑的不穩(wěn)定、價格昂貴,催化劑的回收等。

[1] R I Khusnutdinov, A R Bayaguzina, U M Dzhemilev. J Organometallic Chem. 2014, 76875~114.

[2] 汪小華,豐楓,袁俊峰 等.催化法合成喹啉及其衍生物的研究進展[J].化工生產(chǎn)與技,2009,16(1):24~40.

[3] Jones G.Quinolines,Part-I[M].London:John wiley & sons.1977:168~178.

[4] M Austin, O J. Egan, R Tully, A C Pratt.Quinoline synthesis: scope and regiochemistry of photocyclisation of substituted benzylidenecyclopentanone O-alkyl and O-acetyloximes[J],Org. Biomol.Chem., 2007,5,3 778~3 786.

[5] T Mitamura, A Ogawa.Synthesis of 2,4-diiodoquinolines via the phtotchemical cyclization of o-alkynylaryl isocyanides with iodine [J]. J.Org.Chem., 2011,76(4):1 163~1 166.

[6] K. Selvam,K. Selvam, M. Swaminathan. One One-pot photocatalytic synthesis of quinaldines from nitroarenes with Au loaded TiO2nanoparticles[J].Catalysis ommunications, 2011, 12(6): 389~393.

[7] Baojun Ma, Hao Xie, Jie Li, Haijuan Zhan, Keying Lin, Wanyi Liu. Bifunctional solid acid photocatalyst TiO2/AC/SO3H with high acid density for pure green photosynthesis of 2-quinolinecarboxamide Journal of Molecular[J], Catalysis A: Chemical, 2016, 420, 290~293.

[8] Hu B, Li Y, Dong W, et al. Visible light-induced aerobic C-N bond activation: a photocatalytic strategy for the preparation of 2-arylpyridines and 2-arylquinolines[J]. RSC Advances, 2016, 6(54): 48 315~48 318.

[9] Dong W, Hu B, Gao X., et al. Visible-Light-Induced Photocatalytic Aerobic Oxidation/Povarov Cyclization Reaction: Synthesis of Substituted Quinoline-Fused Lactones[J]. The Journal of Organic Chemistry, 2016, 81(19): 8 770~8 776.

[10] Yang X, Li L, Li Y., et al. Visible-Light-Induced Photocatalytic Aerobic Oxidative Csp3-H Functionalization of Glycine Derivatives: Synthesis of Substituted Quinolines[J]. The Journal of Organic Chemistry, 2016, 81(24): 12 433~12 442.

[11] Jiang H, An X, Tong K., et al. Visible‐Light‐Promoted Iminyl‐Radical Formation from Acyl Oximes: A Unified Approach to Pyridines, Quinolines, and Phenanthridines[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2015, 54(13): 4 055~4 059.

[12] An X D, Yu S. Visible-light-promoted and one-pot synthesis of phenanthridines and quinolines from aldehydes and O-acyl hydroxylamine[J]. Organic letters, 2015, 17(11): 2 692~2 695.

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