王秀秀
(安徽理工大学 化学工程学院, 安徽 淮南 232001)
3,4-二氢喹啉-2(H)-酮的骨架是许多天然产物和药物活性化合物中重要的骨架[1],如图1所示。3,4-二氢喹啉-2(H)-酮用于合成HIV-1整合酶抑制剂[2]和抗癌[3]、抗高血压药物[4],也可用于抗精神分裂症中D2拮抗 (部分激动 )剂[5]等医疗药物中。可以看出,其在医学领域中有广泛的应用。
图1 3,4-二氢喹啉-2(H)-酮的应用Fig.1 Application of 3,4-dihydroquinoline-2(H)-one
近年来,研究者们对喹啉-2(1H)-酮衍生物的合成进行了许多努力,通常涉及光化学,过渡金属催化,半频哪醇重排反应等。其中,大多采用N-甲基-N-苯基肉桂酰胺和1,7-烯炔类化合物为原料,简单易的,可进行自由基串联环化,可用于一锅法合成喹啉-2(1H)-酮衍生物。
1.1.1 与苯乙酮酸、脂肪酸反应
2014年,Mai等[6]〗以N-甲基-N-苯基肉桂酰胺与不同取代基的苯乙酮酸为原料,在100℃条件下,AgNO3和K2S2O8为催化体系,溶于CH3CN和H2O的混合液中反应12h,最终以65~90%产率得到目标产物。Yang等[7]在室温条件下,使用Na2S2O8为氧化剂,丙酮和水作为溶剂,反应24h,产率高达95%。相对来说,反应条件较温和。
1.1.2 与脂类化合物反应
2015年,Gao等[8]提出在温和条件下N-芳基甲酰胺与Togni试剂反应,进行可见光诱导作用,进一步三氟甲基化,具有操作简便,催化剂负载量低,添加剂少的特点,并进一步扩展了光化学在有机合成领域的应用。产率40%~65%。
1.1.3 二苯基磷氧化物反应
2016年,Zhang等[9]使用二苯基膦作为P源,AgNO3和Mg(NO3)2·6H2O作为催化剂体系,其中4Å分子筛加速反应的进行。最终以53%~78%的产率得到目标产物。
1.1.4 对甲苯磺酰腙化合物反应
2015年,Wang等[10]提出来了在碘存在下,N-芳基丙烯酰胺与磺酰肼发生串联自由基磺基化/环化反应,产率64%~83%。2018年,Ren课题小组[11]将1-对甲苯硫基-吡咯啉-2,5-二酮作为硫源,在常温惰性氛围下,三氟化硼乙醚配合物作为促进剂,得到相应的目标产物。
1.2.1 自身催化环化反应
2014年,Liu等[11]将N-甲基-N-(2-(苯基乙炔基)苯基)甲基丙烯酰胺与Na2S·9H2O反应,CuCl2和Cs2CO3为催化体系,在惰性氛围、120℃条件下,进行串联环化,具有良好的产量和优异的官能团耐受性。
1.2.2 与二苯基磷氧化物反应
2016年,Zhu等[12]提出在无金属银盐的条件下,二苯基磷氧化物提供P中心自由基加成到双键末端,进而环化得到目标产物,产率达38%~72%。
1.2.3 与醛类化合物反应
2016年,Lyu等[13]提出使用氯化亚铁催化1,7-烯炔与芳香醛进行自由基[2+2+2]环化反应。该方法可以有效且选择性地制备各种稠合的[6.6.6]吡喃分子。插入醛基自由基的策略表现出特别有吸引力的双重作用,其在一锅法中发生并终止多米诺环化。产率高达82%。
综上所述,目前已有多种方法被应用到了3,4-二氢喹啉-2(1H)-酮类化合物合成当中。大多数采用自由基串联环化的方法,使用廉价的过渡金属或氧化剂作为催化剂代替昂贵的稀有金属,一锅法代替多步反应,绿色简化了合成工艺,但有些反应产率较低,还需要加以不断深化和完善。