[发明专利]一种利用吡啶盐光电催化Minisci反应合成喹啉衍生物的方法

说明书

本发明涉及一种利用吡啶盐光电催化Minisci反应合成喹啉衍生物的方法，包括以下步骤：在无隔膜电解池中加入吡啶盐类化合物，喹啉化合物、电解质、溶剂、路易斯酸、光催化剂，以及阴阳电极，搅拌子，光照并在恒电压条件下进行反应；反应完成后，将反应液淬灭后进行萃取，有机相合并后反萃，干燥，有机相分离提纯，得到产物喹啉衍生物。本发明以吡啶盐为原料实现了Minisci反应，采用光电结合的方式，实现了对副产物的转化，以此来提高产率，可适用的原料种类广泛，在药物分子和天然产物方面有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于电化学有机合成技术领域，涉及Minisci反应合成方法，具体涉及利用吡啶盐光电催化Minisci反应合成喹啉衍生物的方法。

背景技术

喹啉类化合物是天然产物和活性药物成分中普遍存在的基本单元。经典的Minisci反应提供了一种快速直接的喹啉类化合物C-H烷基化的方法，弥补了Friedel-Crafts烷基化只能用于富电子芳香烃烷基化的缺点。

最近两年来，电催化Minisci反应有了较大的发展，但其反应原料仅局限于烷烃、烷基羧酸、烷基三氟硼酸盐、N-羟基邻苯二甲酰亚胺活性酯等。2019年，Lei等人[Y.Liua,L.Xue,B.Shi,F.Bua,D.Wang,L.Lua,R.Shi,A.Lei.Chem.Commun.2019,55,14922-14925.]报道了以N-羟基邻苯酰亚胺活性酯作为烷基自由基前体的电催化Minisci反应，其中报道了一例以烷基吡啶盐类化合物作为原料的例子，但是产物产率较低，只有51％。CN112174899A公开了光促进的无需氧化剂的醛或酮作为烷基自由基来源的Minisci C H烷基化反应制备烷基取代的氮杂环，但由于光催化的特点，不可避免的使用当量的还原剂。

发明内容

针对现有技术中产物产率较低且原料适用性较少的不足，本发明以烷基吡啶盐类化合物作为原料，通过工艺流程的优化，提供一种利用吡啶盐光电催化Minisci反应合成喹啉衍生物的方法，成功实现光电催化Minisci反应，以高收率获得了目标产物，并在本发明反应条件下官能团兼容性良好，反应原料种类适应性进一步拓宽。

在本发明反应进行时，发明人发现存在副产物4-烷基吡啶基类化合物的产生，在本发明反应条件下可对副产物4-烷基吡啶基类化合物进一步转化为目标产物，因此，本发明大大提高了目标产物的产率。本发明方法可以药物分子、生物活性分子作为原料，进行光电催化Minisci反应，获得目标产物，对药物后期修饰具有重要意义。

本发明的技术方案如下：

一种利用吡啶盐光电催化Minisci反应合成喹啉衍生物的方法，包括以下步骤：

在无隔膜电解池中加入吡啶盐类化合物，喹啉化合物、电解质、溶剂、路易斯酸、光催化剂，以及阴阳电极，搅拌，光照并在恒电压条件下进行反应；反应完成后，将反应液淬灭后进行萃取，有机相合并后反萃，干燥，有机相分离提纯，得到产物喹啉衍生物。

根据本发明，优选的，所述的吡啶盐类化合物具有式(I)所示的结构：

式(I)中，R¹为氢或三氟甲基，R²为环戊基、环己基、环十二烷基、四氢-2H-吡喃-4-基、N-叔丁氧羰基-4-哌啶基或N-苄氧羰基-4-哌啶基。

根据本发明，优选的，所述的喹啉化合物具有式(II)所示的结构：

式(II)中，R³为氢，烷基(优选甲基、叔丁基)，三氟甲基，卤代基(优选氟、氯)，甲氧基，乙酰基，苯基，苯磺酰胺基；R⁴为烷基(优选甲基)。

根据本发明，优选的，所述的喹啉化合物具有式(III)所示的结构：