[发明专利]光催化合成膦酰化二氢异喹啉酮类化合物

说明书

本发明公开了一种膦酰化二氢异喹啉酮类化合物及其制备方法，以有机染料为光敏剂，添加当量碱，加入当量氧化剂，将N‑烯丙基苯甲酰胺、氧化膦为反应物，二甲基亚砜为溶剂，温度控制在25‑45℃，在可见光照射下反应12‑24 h后，经过柱层析分离到产物膦酰化二氢异喹啉酮类化合物。

技术领域

本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种膦酰化二氢异喹啉酮类化合物的制备方法。

背景技术

二氢异喹啉酮骨架是多种天然产物，药物和生物活性分子的核心，其优异的药理活性引起了广泛的关注，在抗恶心、抗肿瘤和抗癌等药物中具有非常有前景的应用。有机膦化合物在生物化学、药物化学和材料化学中发挥着重要作用。目前，药物研究和材料开发的主要目标之一是将膦取代基引入生物活性分子中，以改变药物性质、生物反应和材料。因此我们希望得到膦取代的二氢异喹啉酮类化合物。传统的二氢异喹啉酮类化合物的合成方法主要依赖于邻苯二甲酸酐与亚胺的缩合或苯甲酰胺与烯烃的氧化环化反应（如：Org.Lett. 2008, 10, 4759；Org. Lett. 2014, 16, 4684）。然而，这类传统方法都存在着反应条件苛刻的问题。串联反应是以一锅法快速构建多个化学键的有力策略。在串联反应中可避免中间体的分离、保护/脱保护等步骤。近来，银催化的N-烯丙基苯胺的膦酰化串联环化反应可用于合成3-膦酰吲哚啉(J. Org. Chem. 2018, 83, 4681)。此前，我们在银催化下以N-甲基-N-(2-甲基烯丙基）苯甲酰胺和氧化膦为原料，实现了膦酰化二氢异喹啉酮类化合物的合成（发明专利CN2019104366999）。但是前述体系需要使用过量的银盐作为促进剂，成本较高。因此，针对该反应开发无过渡金属参与的新型合成路线具有重要应用价值。本发明采用可见光催化的方法，有机染料为催化剂，实现了温和条件下膦酰化二氢异喹诺酮类化合物的合成。本发明中所公布的无过渡金属光催化体系没有相关文献及专利报道。

发明内容

本发明提出了一种膦酰化二氢异喹啉酮类化合物的制备方法，提供一种温和、廉价、无过度金属的可见光催化方法合成膦酰化二氢异喹啉酮。该合成方法反应条件温和，在可见光照条件下，使用了无金属光敏剂，具有步骤经济性，原料、催化剂价廉易得的优点，是一种环境友好的绿色合成方法。

实现本发明的技术方案是：一种膦酰化二氢异喹啉酮类化合物，结构式如下：

其中，R¹为氢、甲基、甲氧基、氯、溴、碘；R²为甲基、乙基、异丙基；R³为苯基、对甲基苯基、对氯苯基。

所述的膦酰化二氢异喹啉酮类化合物的制备方法，步骤如下：将N-烯丙基苯甲酰胺、氧化膦和溶剂加入反应管中，随后向其中加入碱、光敏剂和氧化剂，在可见光照射下于氮气氛围中、搅拌条件下反应，得到膦酰化二氢异喹啉酮类化合物。

所述N-烯丙基苯甲酰胺的结构式如下：

其中R¹为氢、甲基、甲氧基、氯、溴、碘；R²为甲基、乙基、异丙基。

所述氧化膦的结构式如下：

其中R³为苯基、对甲基苯基、对氯苯基。

所述溶剂为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的任意一种；碱为三乙烯二胺、三乙胺和碳酸氢钠中的任意一种；光敏剂为曙红Y和曙红B钠盐中的任意一种；氧化剂为叔丁基过氧化氢和过氧化二苯甲酰的任意一种。

所述N-烯丙基苯甲酰胺、氧化膦、碱、光敏剂和氧化剂的摩尔比为1:（2-3）：2：0.05：2。

所述的反应温度为25-45 ℃，反应时间为12-24 h。

本发明所述制备方法的反应通式如下：