一种合成8-(硝基甲基)喹啉类化合物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机化合物的合成方法，具体地说涉及一种8-(硝基甲基）喹啉 类化合物的制备方法。
【背景技术】
[0002] 8-甲基喹啉类化合物是一类重要的化工原料，主要用作医药和有机合成中间体， 在医药化工行业中有着广泛的应用。而在8-甲基喹啉甲基片段上引入硝基，可使该类化合 物具有潜在生理活性，并且由此可以得到作为药物中间体并同样具有生理活性的8-氨甲 基喹啉衍生物。而含有不同取代基的8-甲基喹啉经过上述引入硝基的过程，扩充了此类化 合物的种类，也可使此类化合物获得更广泛的应用。目前硝基化合物的工业合成方法中， 主要使用硝酸和硫酸混酸硝化法，对于含有取代基的芳香族化合物，其硝化产物通常为多 种异构体的混合物，在大多数情况下产物难以分离，此外，由于该法因浓硝酸具有氧化性， 8-甲基喹啉将被氧化导致开环，这就导致产物的收率和纯度都很低。同时，硝酸与硫酸在反 应过程中易与喹啉类化合物成盐，影响反应进行，造成原料浪费，而且过程中需要过量的硝 酸和硫酸等强酸，放出大量的热，容易造成生产危险，产生大量的废气废酸，造成了严重的 环境问题。最为重要的是，混酸硝化法容易在芳环上硝化，很难在原料8-甲基喹啉的甲基 上发生硝化反应。
[0003] 鉴于以上存在的问题，设计一条通用的，简单的8-(硝基甲基）喹啉类化合物合成 路线显得十分有必要。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术在8-(硝基甲基）喹啉类化合物合成过程存在的诸多问题，本发 明提出了一种合成8-(硝基甲基）喹啉类化合物的方法，该方法简便，高效。
[0005] 本发明采用的技术方案是：
[0006] -种合成式II所示的8_(硝基甲基）喹啉类化合物的方法，所述方法包括为：
[0007] 以式I所示的8-甲基喹啉类化合物为原料，与催化剂和硝化试剂加入有机溶剂 中，密闭加热至80-130°C反应，TLC跟踪至反应结束后，反应液后处理制得式II所示的 8_ (硝基甲基）喹啉类化合物；
[0008]
【主权项】
1. 一种合成式II所示的8-(硝基甲基）喹啉类化合物的方法，其特征在于所述方法包 括为： 以式I所示的8-甲基喹啉类化合物为原料，与催化剂和硝化试剂加入有机溶剂中，密 闭加热至80-130°C反应，TLC跟踪至反应结束后，反应液后处理制得式II所示的8-(硝基 甲基）喹啉类化合物；
式I或式II中，&、1?2、1?3、1?4、1?5、1? 6各自独立为氢、(：1~03的烷基、卤素、硝基或06-(：12 的芳香基；所述卤素为氟、氯、溴或碘； 所述催化剂为二价钯盐；所述硝化试剂为N-氯代丁二酰亚胺与亚硝酸银物质的量之 比为1 :1的混合物。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述1^、1?2、1?3、1?4、1? 5、1?6各自独立为氢、甲基、 氟、氯、溴、硝基或苯基。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述催化剂为二氯化钯、二醋酸钯或三氟醋 酸钯。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述催化剂与式I所示的8-甲基喹啉类化合 物的物质的量之比为1 :5~10。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述N-氯代丁二酰亚胺、亚硝酸银、式I所示 的8-甲基喹啉类化合物的物质的量之比为1~3:1~3:1，其中N-氯代丁二酰亚胺、亚硝 酸银的物质的量之比为1 :1。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述有机溶剂为二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、乙 腈或四氢呋喃。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述有机溶剂的体积用量以式I所示的8-甲 基喹啉类化合物的物质的量计为5~20mL/mmol。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应液后处理方法为，反应结束后，反应 液用二氯甲烷稀释后过滤，滤液用柱层析色谱分离，淋洗液为石油醚、乙酸乙酯体积比10 : 1的混合溶剂，收集含有产物的洗脱液，洗脱液蒸除溶剂制得式II所示的8-(硝基甲基）喹 啉类化合物。
9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述N-氯代丁二酰亚胺、亚硝酸银、式I所示 的8-甲基喹啉类化合物的物质的量之比为2:2:1。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法按以下步骤进行： 以式I所示的8-甲基喹啉类化合物为原料，与催化剂和硝化试剂加入有机溶剂中，密 闭加热至80-130°C反应，TLC跟踪至反应结束后，反应液用二氯甲烷稀释后过滤，滤液用柱 层析色谱分离，淋洗液为石油醚、乙酸乙酯体积比10 :1的混合溶剂，收集含有产物的洗脱 液，洗脱液蒸除溶剂制得式II所示的8-(硝基甲基）喹啉类化合物； 所述催化剂为二醋酸钯，所述硝化试剂为N-氯代丁二酰亚胺与亚硝酸银物质的量之 比为1 :1的混合物；所述催化剂与式I所示的8-甲基喹啉类化合物的物质的量之比为1 : 10 ;所述N-氯代丁二酰亚胺、亚硝酸银、式I所示的8-甲基喹啉类化合物的物质的量之比 为2:2:1 ;所述有机溶剂为乙腈；所述有机溶剂的体积用量以式I所示的8-甲基喹啉类化 合物的物质的量计为5~20mL/mmol。
【专利摘要】本发明提供了一种合成8-(硝基甲基)喹啉类化合物的方法：以8-甲基喹啉类化合物为原料，与催化剂和硝化试剂加入有机溶剂中，密闭加热至80-130℃反应，TLC跟踪至反应结束后，反应液后处理制得式II所示的8-(硝基甲基)喹啉类化合物。本发明的硝化方法具有硝化位置专一性的优点，只在甲基上硝化，而没有苯环上硝化产物的生成，反应过程安全环保、底物适应性好，各种取代基都可以实现甲基硝化；直接以8-甲基喹啉为原料，反应步骤简单，是一种合成各种含取代基的8-(硝基甲基)喹啉类化合物的新路线。
【IPC分类】C07D215-12, C07D215-18
【公开号】CN104860880
【申请号】CN201510257463
【发明人】刘运奎, 张巍
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月19日