[发明专利]一种4-氰基-2-三氟甲基取代的喹啉类化合物及合成方法

说明书

本发明提供一种4‑氰基‑2‑三氟甲基取代的喹啉类化合物及合成方法。该合成方法中，在铜催化剂的作用下，以邻位烯基芳基异腈为底物，与Togni’s试剂反应，合成4‑氰基‑2‑三氟甲基取代的喹啉类化合物。合成的4‑氰基‑2‑三氟甲基取代的喹啉类化合物中含有喹啉环、三氟甲基及氰基官能团，且喹啉环、三氟甲基及氰基官能团在生物医药方面有着优越的活性，为药物的设计与合成提供了有效的思路。本发明提供的合成方法操作简单、底物普适性好，具有步骤经济性。

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，尤其涉及一种4-氰基-2-三氟甲基取代的喹啉类化合物及合成方法。

背景技术

喹啉类化合物广泛存在于天然产物中，是多数重要的医药的中间体，在医药、材料以及染料等方面有着广泛的应用。喹啉类化合物还能够作为配体与金属形成络合物，在催化及化学分析方面起着重要的作用。另外，将喹啉类化合物中的喹啉环修饰后，能够提升其在药物方面的生物活性。因此，合成多种取代基的喹啉化合物引起了化学工作者的广泛研究。

通过对喹啉分子结构的逆合成分析得知，合成喹啉骨架的关键步骤在于吡啶环的构建。而碱催化的多米诺反应、过渡金属催化的环化反应或自由基环化反应均能够实现邻位烯基芳基异腈构建氮杂环化合物，因此，通过邻位烯基芳基异腈自由基反应能够合成喹啉类骨架。

含氟化合物为在有机化合物中引入氟原子或氟烷基所形成的化合物，其能够使得有机化合物本身的物理化学特性与其他原子相比有了很大的变化。如通过氟对氢原子或官能团的取代，可以调节酸碱度和亲脂性，控制构象偏差，改善生物和药理性质，并且可以阻断潜在的氧化位点，以防止不希望出现的代谢途径。氰基是一类具有较强吸电子性的取代基，其能够作为羰基的等排体，以改变一些小分子的物理性质，进而增强与靶向蛋白的相互作用，提高其药物活性。由此，综合考虑含氟化合物物理化学特性的变化以及氰基提高药物活性的特性，如何以邻位烯基芳基异腈为底物合成含氟和氰基的喹啉类化合物成为人们亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种4-氰基-2-三氟甲基取代的喹啉类化合物，该化合物具有如Ⅰ所示的结构通式：

其中，R¹选自环烷基、苯基、杂芳基或取代的苯基，杂芳基为吡啶基、噻吩基、呋喃基中的一种、两种或三种；苯基上的取代基为C1-C5烷基、烷氧基、三氟甲基、氰基、硝基、F、Cl、Br、I中的一种、两种或三种；

R²选自C1-C5氢、烷基、烷氧基、三氟甲基、氰基、硝基、F、Cl、Br、I中的一种、两种或三种。

基于上述式Ⅰ的化合物，本申请还提供了一种4-氰基-2-三氟甲基取代的喹啉类化合物的合成方法，该方法包括：

S01：在反应器中依次加入邻位烯基芳基异腈、Togni’s试剂、催化剂、配体和溶剂。

按照预定比例分别量取邻位烯基芳基异腈、Togni’s试剂、催化剂、配体和溶剂。在反应器中依次加入邻位烯基芳基异腈、Togni’s试剂、催化剂、配体和溶剂。在本申请中，邻位烯基芳基异腈和Togni’s试剂的摩尔比为1:1.1-2.2。催化剂的用量为邻位烯基芳基异腈用量的10mol％。配体的用量为邻位烯基芳基异腈用量的10％。溶剂用量为每毫摩尔邻位烯基芳基异腈用溶剂0.5-10mL。较为优选地，邻位烯基芳基异腈和Togni’s试剂的摩尔比为1:1.5。

在本申请中，邻位烯基芳基异腈的合成反应式为：

其中，R¹选自环烷基、苯基、杂芳基或取代的苯基，所述杂芳基为吡啶基、噻吩基、或呋喃基一种、两种或三种；所述苯基上的取代基为C1-C5烷基、烷氧基、三氟甲基、氰基、硝基、F、Cl、Br、I中的一种、两种或三种；