[发明专利]叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用。

背景技术

可见光催化具有成本低、易获得和环境友好等特点，近几年在有机合成中得到了广泛应用，已成为一个具有很大发展空间和良好应用前景的研究领域。尤其是可见光诱导的毗邻氮原子的sp³碳中心的直接环化反应得到广泛的研究，由MacMillan,Yoon,Stephenson和其他组所报道的可见光催化氧化还原反应表明钌，铱和铜配合物作为可见光催化剂能够催化许多有机合成反应。然而，目前钌、铱等金属配体催化剂仍有一些不足之处：首先，钌和铱作为稀有金属价格昂贵，限制了其在工业上的广泛应用；其次，钌和铱配合物有一定毒性，需要附加纯化步骤才能消除它们可能在最终产物的残留。因此，从生物资源中寻找绿色环保、可再生的光敏剂具有很大的发展空间。

四氢喹啉类衍生物作为一类非常重要的分子骨架，广泛存在于天然产物和药物分子中，具有广泛的生物活性，如抗菌，抗心律失常，以及神经保护等功能。因此，四氢喹啉衍生物一直是化学家、药学家的重要合成目标。这类化合物的合成具有潜在的应用价值，因此，探究更绿色、更简便且可持续的方法合成四氢喹啉类化合物显得尤为重要。

叶绿素是自然界中催化光诱导电子转移(PET)过程最丰富的天然可见光催化剂，它作为主要的光受体存在于大多数绿色植物的叶绿体内。但现有技术还未报道叶绿素作为一种高效光敏剂，能催化二甲基苯胺与马来酰亚胺之间的环化反应，以合成四氢喹啉类衍生物，获得中等到较高的收率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供叶绿素作为光敏剂在可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用。在温和的反应条件下合成含有多种取代基的四氢喹啉衍生物，获得中等到高的收率。

为达到上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

1、叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物中的应用。

优选的，所述N,N-二甲基苯胺衍生物结构通式为所述马来酰亚胺衍生物结构通式为其中R¹为H，4-Me，4-F，4-Cl，4-Br；R²为H，Me，Et，t-Bu，Ph，Bn。

2、应用叶绿素作为光敏剂催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物的方法，向反应容器中加入N,N-二甲基苯胺衍生物、马来酰亚胺衍生物和溶剂，加入叶绿素并控制温度为20～25℃，在光照条件下反应4～48小时。

优选的：所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、甲醇、四氢呋喃、环己烷、1,4-二氧六环、二氯甲烷中的一种或几种。

更优先的：所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

优选的：所述N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物摩尔比为1～2.5:1～2.5。

更优选的：所述N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物摩尔比为2:1。

优选的：所述叶绿素的用量与马来酰亚胺衍生物用量的摩尔比为0.23～1..10‰。

优选的，所述N,N-二甲基苯胺衍生物、马来酰亚胺衍生物和溶剂的摩尔体积比(mmol：mmol：ml)为0.5:0.25：0.5-2.5。

优选的，所述光照强度为5～45瓦。

本发明的有益效果在于：本发明通过研究表明叶绿素作为光敏剂在可见光条件下可催化N,N-二甲基苯胺衍生物与马来酰亚胺衍生物环化反应合成四氢喹啉衍生物，并且具有很高的收率。该发明为四氢喹啉类衍生物的合成提供了一个简单、高效、绿色的合成途径，符合绿色化学和可持续发展的要求。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：

图1表示推导出的叶绿素作为光敏剂可见光催化环化反应合成四氢喹啉衍生物的反应机理图。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

本实施方法中所使用的主要仪器及试剂：

主要仪器：核磁共振仪：型号Bruker AVANCE DMX600,溶剂为氘代氯仿和氘代二甲基亚砜，四甲基硅烷为内标；旋转薄膜蒸发仪。