[发明专利]一种制备4-羟基喹啉-2（1H）-酮类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种制备4‑羟基喹啉‑2(1H)‑酮类化合物的方法，它以式(1)所示的2‑乙炔基苯胺和二氧化碳为原料，在银盐催化剂存在作用下，一并在离子液体中反应得到式(II)所示的4‑羟基喹啉‑2(1H)‑酮类化合物，其反应式如下：本发明的方法在应用于制备4‑羟基喹啉‑2(1H)‑酮类化合物的反应中时，反应条件较为温和，银盐催化剂用量少，产物的分离纯化过程较为简单，产物产率高，底物适用范围广。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种制备4-羟基喹啉-2(1H)-酮类化合物的方法。

背景技术

二氧化碳是主要的温室气体，同时也是一种很有应用前景的C1合成子，在有机合成领域中引起了广泛的关注。由于二氧化碳的热力学稳定性和动力学惰性，开发有效的二氧化碳活化及后续转化策略至关重要。离子液体具有高可调节性、高稳定性、低蒸气压、高极性和低熔点的特点，在吸收和活化二氧化碳方面显示出巨大的潜力，成为二氧化碳转化中理想的有机溶剂和催化剂。

4-羟基-2(1H)喹啉酮类衍生物是一类具有杀菌、抗真菌、抗疟疾和抗艾滋病毒等多种生物活性的化合物，开发其合成方法具有重要意义。常规的合成方法有：1)取代苯胺与丙二酸酯衍生物在二苯醚溶剂中高温下缩合反应得到 4-羟基-2(1H)喹啉酮(J.Med.Chem.；1992,35(18):3423-3425)；2)邻硝基苯甲酸先制备苯甲酰乙酸乙酯衍生物，再还原环化生成4-羟基-2(1H)喹啉酮(European J.Med.Chem.；2017,138:491-500.)；3)N-(2-氯乙酰基)-N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯在碲化钠(Na₂Te)催化下合成4-羟基-2(1H)喹啉酮(J.Org. Chem.；2005,70(12):4682-4686.)；4)苯胺与丙二酸在氯化锌和三氯氧磷中缩合生成4-羟基-2(1H)喹啉酮(J.Hetero.Chem.；2001,38(1):61-67.)。这些常规方法存在反应温度高，使用腐蚀性酸性化合物，原料难得等缺点，需要进一步改进。

近年来，利用二氧化碳与邻氨基苯乙炔衍生物合成4-羟基喹啉-2(1H)- 酮类化合物成为该领域新的研究热点，此方法利用碘化亚铜或硝酸银为催化剂，实现了4-羟基喹啉-2(1H)-酮类化合物的高效合成，且兼具原子经济性高的特点。Yamada等报道了邻氨基苯乙炔衍生物与二氧化碳在DBU存在下， DMSO为溶剂，常压、60℃下反应24小时，合成4-羟基-2(1H)喹啉酮的产率可达到99％(Org.Lett.；2013,15(14):3710-3713.)。Zhang等发现用碘化亚铜替换硝酸银后，在类似条件下也可以实现4-羟基-2(1H)喹啉酮，此时二氧化碳的需增压到1MPa，产率中等(Catal.Sci.Tech.；2014,4(6):1570.)。 Politanskaya等将Yamada报道的方法进行优化，使用乙腈作为溶剂，应用于一系列多氟取代的4-羟基-2(1H)喹啉酮衍生物的合成，取得了良好的效果(J. Fluoro.Chem.；2021,242:1-10.)。以上这些方法为4-羟基-2(1H)喹啉酮的合成提供了新的途径，但是依然存在反应时间长，银或铜催化剂使用量过多，需要使用有机溶剂的缺点，需要进一步优化。

发明内容

针对现有技术中4-羟基喹啉-2(1H)-酮类化合物制备过程中存在的上述技术问题，本发明提出一种使用离子液体和银盐催化剂，在常压下实现以二氧化碳和2-乙炔基苯胺为原料合成该类化合物的方法。

所述的一种制备4-羟基喹啉-2(1H)-酮类化合物的方法，其特征在于，式(1)所示的2-乙炔基苯胺类化合物和二氧化碳为原料，在银盐催化剂存在作用下，一并在离子液体中反应得到式(II)所示的4-羟基喹啉-2(1H)-酮类化合物，其反应式如下：

式(1)和式(II)中，x表示苯环上的取代基R的数量，x＝1～4；苯环上不同取代位置的取代基R₁相同或不同；取代基R₁选自H、C1-C4烷基、卤素、 C1-C4烷氧基或硝基。