[发明专利]一种合成5-甲腈-吡咯[1,2-a]喹啉衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种合成5-甲腈-吡咯[1,2-a]喹啉衍生物的方法。 

背景技术

5-甲腈-吡咯[1,2-a]喹啉衍生物是一种重要的苯并吡嗪类杂环化合物，具有较高的热稳定性与电子亲和势能，喹啉化合物由于其内部特有的分子共轭结构是许多有着重要生物活性化合物的重要骨架，同时也被广泛的用于荧光探针材料。最早的合成吡咯[1,2-a]喹啉衍生物的方法是经过三步：首先由2-氧代-3-喹啉-2-丙酸乙酯由硼氢化钠还原为1-(2-喹啉基)-2,3-丙二醇，然后再氢溴酸的作用下生成中间体二溴衍生物，最后在强碱的作用下生成吡咯[1,2-a]喹啉产物，产率为44％(Edward M.Roberts et al.J.Org.Chem,1955,1443-1446.)。 

近年来，有许多文献报道了合成吡咯[1,2-a]喹啉衍生物的方法：例如Mark Lautens等人报道了用钯催化的1-(2-溴苯基)-1H-吡咯与烯炔类化合物在甲苯的存在下，120℃反应得到吡咯[1,2-a]喹啉类衍生物(Mark Lautens al.Org.Lett,2007,9,1761-1764.)；Mark Lautens在2009年报道了由1-(2-(2,2-双溴乙烯)苯基-1H-吡咯与烃基硼酸在钯催化以及水促进的作用下，通过一系列的Suzuki-Miyaura偶联反应来合成吡咯[1,2-a]喹啉类衍生物(Mark Lautens et al.J.Org.Chem,2009,74,3054-3061.)；2010年丁小组报到了由2-(1H-苯并咪唑)乙腈与2-卤苯甲醛在铜催化的串联反应，80℃搅拌8h得到苯并咪唑[1,2-a]喹啉衍生物(Ding al.Org.Lett,2010,12,1500-1503.)。 

但是，上述各种方法都存在着一些缺陷，反应步骤比较繁琐、条件比较苛刻、产率较低、后处理比较困难、需要复杂的配体、使用一些有毒性的溶剂，尤其是使用一些过渡金属催化剂，高昂的价格、较强的毒性以及对高毒性含磷配体的依赖严重制约了它在很多领域的工业化应用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成5-甲腈-吡咯[1,2-a]喹啉衍生物的方法。该方法 低成本、无过渡金属催化、产率高、底物适用性广。 

本发明采用的技术方案是：一种合成5-甲腈-吡咯[1,2-a]喹啉衍生物的方法，以2-卤芳乙腈与2-甲酰基唑类化合物为反应物合成5-甲腈-吡咯[1,2-a]喹啉衍生物：具体包括以下步骤： 

2-卤芳乙腈与2-甲酰基唑类化合物物质的量比为1～1.5：1，取2-卤芳乙腈与2-甲酰基唑类化合物溶于有机溶剂，加入碱性介质，惰性气体保护下，100～130℃搅拌18～24小时反应，经后处理获得5-甲腈-吡咯[1,2-a]喹啉衍生物； 

反应过程如下： 

优选上述2-卤芳乙腈的结构式如下： 

其中X₁为：溴或碘中的一种；Y为：碳或氮中的一种；R₁为：氢或甲基中的一种。 

优选上述的2-甲酰基唑类化合物的结构式如下： 

其中Z为：碳或氮中的一种；Het可分别为：氢、苯基、2-甲基苯基、2-甲氧基苯基、2-氟苯基、2-氯苯基、2-溴苯基、2-碘苯基、2-硝基苯基、3-甲基苯基、3-甲氧基苯基、3-氟苯基、3-氯苯基、3-溴苯基、3-碘苯基、3-硝基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-碘苯基、4-硝基苯基、5-甲基苯基、5-甲氧基苯基、5-氟苯基、5-氯苯基、5-溴苯基、5-碘苯基或5-硝基苯基中的一种。