一种2-甲基喹啉的制备方法

本发明属于材料化学，特别涉及一种2-甲基喹啉的制备方法。

背景技术：

1、喹啉类药物是一种结构中含有喹啉环的生物碱，具有抗疟疾、抗肿瘤等药理活性。最具代表性的为奎宁类药物，可用于治疗与预防疟疾和焦虫症。2-甲基喹啉是喹啉类药物中的一种，主要用作金属离子沉淀剂，也是重要的染料、医药中间体。在2-甲基喹啉的众多合成方法中，四氢喹啉化合物的氧化脱氢作为一种重要的合成策略被科学家们广泛研究。其中，基于贵金属氧化脱氢的研究盛行，以单电子co催化和pd、ir等贵金属催化占主导。

2、随着技术的进步，使用非贵金属催化剂的研究被相继报道，资料显示，利用光与金属协同催化氧化脱氢反应可以有效避免苛刻的高温反应条件，但仍需要昂贵的钌作为光敏剂，或者需要加热到50℃以上进行反应。近年来，利用氧化石墨烯和还原态氧化石墨烯催化氮杂环类化合物氧化脱氢反应成功被报道，碳基非金属催化因其具有绿色、环保、成本低且可持续发展的优势，引起了科学家们的高度重视，也成为了研究的新的热点，但现有碳基非金属催化氮杂环类化合物氧化脱氢反应仍需130℃的高温及有毒溶剂的辅助。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种2-甲基喹啉的制备方法，以实现在室温及水相的条件下即可催化四氢喹啉类化合物氧化脱氢，制得2-甲基喹啉。

2、本方案中的一种2-甲基喹啉的制备方法，包括以下步骤：以式1a所示的1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉作为底物，羟基碳纳米管(cnts-oh)作为催化剂，磷酸缓冲液、tris-h2so4缓冲液或碱性溶液作为反应溶剂，合成式2a所示的2-甲基喹啉，合成路线如下所示：

3、

4、进一步的，所述羟基碳纳米管和1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉的用量比为30～150mg：0.02～0.03mmol。30～150mg：0.02～0.03mmol是指每添加0.02～0.03mmol的1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉，则对应添加30～150mg的羟基碳纳米管。

5、进一步，所述羟基碳纳米管和1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉的用量比为90mg：0.025mmol。

6、进一步，所述碱性溶液为磷酸钾溶液、碳酸铯溶液、磷酸钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液中的一种。

7、进一步，所述磷酸缓冲液的浓度为10～100mm，ph为5.0～9.0，磷酸缓冲液与1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉的用量比为3～8ml：0.02～0.03mmol。3～8ml：0.02～0.03mmol表示每投放0.02～0.03mmol的1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉，则需要对应投放3～8ml的磷酸缓冲液。

8、进一步，所述磷酸缓冲液的浓度为50mm。

9、进一步，所述磷酸缓冲液的ph为7.5。

10、进一步，合成时的气氛为空气、氧气、氩气中的一种；优选空气，在节约成本的同时，确保产率。

11、进一步，合成温度为10～100℃，合成时间为0～48h。合成时间为0h是指将所有反应物均加入到反应体系后，马上结束反应，对产率进行分析。进一步，合成温度为37℃，合成时间为24h。

12、与现有技术相比，本发明开发了一种将羟基碳纳米管应用于四氢喹啉类化合物氧化脱氢的方法，有效避免了贵金属、光、电、热能的使用，较大程度的降低了成本，简化了操作步骤，且在温和的条件下即可以62.6％的产率成功获得2-甲基喹啉，且该方法后处理简单、污染低，适用于大规模工业化生产，这为合成喹啉类化合物提供新途径。

技术特征：

1.一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：以式1a所示的1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉作为底物，羟基碳纳米管(cnts-oh)作为催化剂，磷酸缓冲液、tris-h2so4缓冲液或碱性溶液作为反应溶剂，合成式2a所示的2-甲基喹啉，合成路线如下所示：

2.根据权利要求1所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：所述羟基碳纳米管和1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉的用量比为30～150mg：0.02～0.03mmol。

3.根据权利要求2所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：所述羟基碳纳米管和1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉的用量比为90mg：0.025mmol。

4.根据权利要求3所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：所述碱性溶液为磷酸钾溶液、碳酸铯溶液、磷酸钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：所述磷酸缓冲液的浓度为10～100mm，ph为5.0～9.0，磷酸缓冲液与1,2,3,4-四氢-2-甲基喹啉的用量比为3～8ml：0.02～0.03mmol。

6.根据权利要求5所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：所述磷酸缓冲液的浓度为50mm。

7.根据权利要求6所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：所述磷酸缓冲液的ph为7.5。

8.根据权利要求7所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：合成时的气氛为空气、氧气、氩气中的一种。

9.根据权利要求8所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：合成温度为10～100oc，合成时间为0～48h。

10.根据权利要求9所述的一种2-甲基喹啉的制备方法，其特征在于：合成温度为37oc，合成时间为24h。

技术总结
本方案公开了材料化学技术领域的一种2‑甲基喹啉的制备方法，以式1a所示的1,2,3,4‑四氢‑2‑甲基喹啉作为底物，羟基碳纳米管(CNTs‑OH)作为催化剂，磷酸缓冲液、Tris‑H<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;缓冲液或碱性溶液作为反应溶剂，合成式2a所示的2‑甲基喹啉，合成路线如下所示：本发明提出一种将羟基碳纳米管应用于四氢喹啉类化合物氧化脱氢的新策略，在室温及水相的条件下即可催化四氢喹啉类化合物氧化脱氢，且该方法后处理简单、污染低，适用于大规模工业化生产，这为合成喹啉类化合物提供新途径。

技术研发人员：张世明,赵茜帆,陈永正
受保护的技术使用者：遵义医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14