[发明专利]一种合成取代的3-喹啉羧酸及类似物的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学合成方法，从官能团化的喹啉出发，经过羰基化和 选择性脱羧，制备多种取代的3-喹啉羧酸。这种方法也适用于制备多种取代 的4-异喹啉羧酸。

背景技术

取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉羧酸是重要的有机化合物，尤其在药物化 学中有广泛的应用。然而，许多取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉羧酸是未知化 合物，或者难以检索到合成方法，例如化合物结构式1-4：

发明内容

本发明提供一种合成3-喹啉羧酸的新工艺，该发明也适用于4-异喹啉羧 酸的制备。

本发明的技术方案具体是：

一种合成取代的3-喹啉羧酸及类似物的新方法，官能团化的的喹啉经过 羰基化和脱羧，制备取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉羧酸：

其中，

所述X₁，X₂分别独立为：Cl、Br、I、烷氧羰基；

所述R₁，R₂分别独立为：氢原子、烷基、烷氧基、硝基、卤素、羟基、羰 基；所述官能团包括并环；

所述Y分别独立为：OH、烷氧基；

所述催化剂[M]包括Pd、Co及它们的化合物。

所述脱羧包括直接脱去-COOH、烷氧羰基COOR。

本发明具有的优点：

1、该方法经过羰基化和选择性脱羧，步骤较少，操作简便。

2、整个反应中几乎不产生有毒的废弃物，利于环保；

3、产品质量好，收率高，适合大量制备取代的3-喹啉羧酸和4-异喹啉 羧酸。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

喹啉-3-羧酸的制备

反应式1所示：以2，3-二氯喹啉为原料，经过钯催化的羰基化反应，得 到2，3-喹啉二羧酸二甲酯；2，3-喹啉二羧酸二甲酯水解得到2，3-喹啉二 羧酸；最后在加热条件下，选择性脱去2位的羧基，得到了喹啉-3-羧酸。

在1升高压釜中加入甲醇(400毫升)、2，3-二氯喹啉(40.0克)、三苯 基膦(1.60克)和氯化钯(0.24克)。充入一氧化碳，维持40atm压力。反 应物加热到160℃，维持3小时。冷却到室温，蒸馏除去溶剂，粗产物用柱色 谱纯化，得到2，3-喹啉二羧酸二甲酯(42.5克)。

2，3-喹啉二羧酸二甲酯(35.0克)溶解于甲醇(100毫升)中，加入10％ NaOH水溶液(200毫升)，加热回流2小时。用浓盐酸调节pH约为2，滤出析 出的沉淀(26.1克)，即2，3-喹啉二羧酸。将2，3-喹啉二羧酸(26.1克) 加入苯甲醚(300毫升)中，搅拌下加热到153℃，维持四小时(注意：此分 解反应有失控的可能性，95℃以上时应当缓慢地升温；量大时最好采用连续 流反应器。下同)。冷却到室温，滤出析出的沉淀，即3-喹啉羧酸。

实施例2

4-异喹啉羧酸的制备

在100毫升高压釜中加入甲醇(40毫升)、3，4-二氯异喹啉(4.0克)、 三苯基膦(0.16克)和氯化钯(0.02克)。充入一氧化碳，维持40atm压力。 反应物加热到160℃，维持3小时。冷却到室温，蒸馏除去溶剂，粗产物用柱 色谱纯化，得到3，4-异喹啉二羧酸二甲酯(4.1克)。

3，4-异喹啉二羧酸二甲酯(3.5克)溶解于甲醇(20毫升)中，加入10％ NaOH水溶液(20毫升)，加热回流2小时。用浓盐酸调节pH约为2，滤出析 出的沉淀(2.7克)，即3，4-异喹啉二羧酸。将3，4-异喹啉二羧酸(2.7克) 加入苯甲醚(30毫升)中，搅拌下加热到153℃，维持四小时，然后冷却到 室温，滤出析出的沉淀，即4-异喹啉羧酸。

实施例3

从3，4-二溴异喹啉制备4-异喹啉羧酸