可见光诱导喹喔啉酮-2(1H) C3位脱羧烷基化外文翻译资料

可见光诱导喹喔啉酮-2(1H)

C3位脱羧烷基化

原文作者：Wenxuan Xue, Yingpeng Su, KeHu Wang, Rong Zhang, Yawei Feng, Lindan Cao, Dangfeng Huang and Yulai Hu

单位：西北师范大学

摘要：本文介绍了一种简便、有效的在可见光诱导下喹啉酮-2(1H)的C3位直接烷基化的方法。本方案采用廉价易得的而碘苯（III）二羧酸作为烷基化试剂，与喹喔啉酮-2(1H)进行自由基脱羧偶联反应。该反应具有良好的官能团容忍性，可方便、高选择性地获得各种3-烷基喹喔啉酮-2(1H)衍生物。

前言

喹喔啉酮-2(1H)因其具有重要的生物活性和优异的化学性质而被广泛应用于各种生物活性天然产物和药物化合物中。特别是在许多生物活性分子中都发现了喹喔啉酮-2(1H)结构(Fig.1)。

Fig 1 具有生物活性的3-烷基喹喔啉酮-2(1H)

传统的喹喔啉酮-2(1H)合成方法是由1,2-二胺基苯衍生物与各种双碳单元供体如alpha;-酮酸、alpha;-醛酸及其酯缩合。特别是，在喹喔啉酮-2(1H)C3位直接官能团化是一种方便的增加其结构多样性的方法，近年来，这已成为合成3-取代喹喔啉酮-2(1H)的一种具吸引力的方法。例如，喹喔啉酮-2(1H)的C3位的芳基化、酰化、膦化、胺基化和三氟甲基化。然而，在喹喔啉酮-2(1H)的C3位直接烷基化得到3-烷基喹喔啉酮-2(1H)的方法目前还非常少见。文献中只有少数报道(方案1,eqn (a)-(c))。例如，Guo课题组报道了一种Fe(acac)₂催化以环丁酮肟酯为烷基化试剂的喹喔啉酮-2(1H)直接C3位烷基化反应 (Scheme 1,eqn (a))。Qu课题组报道了在当量TBHP下，将环醚直接引入喹喔啉酮-2(1H)的C3位。最近，Wei课题组发展了一种光催化的策略合成3-烷氧基喹喔啉酮-2(1H) (Scheme 1, eqn (c))。尽管这些烷基化方法都是在喹喔啉酮-2(1H)的C3位进行，但仍然需要更方便的直接在喹喔啉酮-2(1H)的C3位进行烷基化，得到3-烷基喹喔啉酮-2(1H)。另一方面，可见光诱导反应由于其操作环境友好、反应条件温和、对官能团容忍性好等优点，在有机合成中得到了广泛的应用。此外，碘苯（III）二羧酸化合物已被证明是通过自由基脱羧过程将其烷基引入有机分子的有效试剂。鉴于烷基酸的稳定性好、易购得和低成本等特点，我们想知道在PhI(OAc)₂的存在下，是否可以利用脂肪族碘苯（III）二羧酸的引入喹喔啉酮-2(1H)的C3位烷基，通过可见光光氧化还原催化。在此，我们想报道一个用碘苯（III）二羧酸作为烷基化试剂可见光诱导在喹喔啉酮-2(1H)的C3位烷基化的方法制备3-烷基喹喔啉酮-2(1H)衍生物。

Scheme 1 3-烷基喹喔啉酮-2(1H)的合成方法

结果与讨论

在研究的初期，我们以PhI(OAc)₂为甲基化试剂对喹喔啉酮-2(1H)的C3位的甲基化进行了研究。将1-甲基喹喔啉酮-2(1H) (1a, 0.2 mmol)、Phl(OAc)₂ (2a, 0.3 mmol)和Ru(bpy)₃Cl₂·6H₂O (0.01 mmol)混合于DMSO中，用24 W白色LED灯照射，室温搅拌8 h。目标产物1,3-二甲基喹喔啉酮-2(1H)的产率为65%(Table 1, entry 1)。为了提高产品产量, 我们将PhI(OAc)₂的用量增加,当PhI(OAc)₂的用量增加了2.5当量时，产物3a的产率可以达到90%。(Table 1, entry 2-4)。我们也尝试了其他光催化剂如曙红B和曙红Y。但3a的产率有所降低(Table 1，entry 5, 6)。在反应中，我们使用了不同的光源如24 W蓝色和绿色LED灯,但3产品的产量并没有提高(Table 1, entry 7, 8)。特别是，当反应在黑暗处进行时，不会生成产物3a(Table 1, entry 9)。如果不加入光催化剂,反应也不会发生(Table 1, entry 10)。通过测试

Table 2 喹喔啉酮-2(1H)的适用范围 ^a

^a 反应条件:1 (0.20 mmol), 2 (0.50 mmol), Ru(bpy)₃Cl₂·6H₂O (1 mol%), DMSO (3 mL)，室温，6-12 h空气气氛.

Table 1 条件优化 ^a

^a 反应条件: 1 (0.20 mmol), 2 (0.30-0.60 mmol), 光催化剂 (1 mol%), 溶剂 (3 mL) 室温，8 h，空气气氛. ^b 分离产率. ^c 24 W 蓝色LED ^d 24 W 绿色LED. ^e 在暗处, ^f 氩气气氛.

溶剂对反应的影响，发现使用其他溶剂如CH₃CN、DMF、DCM和甲苯并没有提高产物3a的产率(Table 1，entry 11-14)。最后，在氩气气氛下进行反应，也能得到目标产物3a，产率为89%(Table 1，entry 15)。因此，在DMSO中，在1 mol% Ru(bpy)₃Cl₂·6H₂O的存在下，在24 W白光LED照射下，1a/2的摩尔比为1/2.5的条件为最佳反应条件。

得到最佳反应条件后，我们接下来对各种喹喔啉酮-2(1H)的适用范围进行了测试。首先，我们测试了N上有不同的取代基的喹喔啉酮-2(1H)。结果表明，保护基团对反应有利。例如，在氮原子上没有保护基团的情况下，产物3b的产率只有60%(Table 2, 3b)。然而，当喹喹喔啉酮-2(1H)的氮被烷基或芳基保护时，产物的产率大大提高(Table 2, 3a-3m)。特别是当芳基保护基团为缺电子基团时，其对应的产物的产率要高于富电子基团对应的产物。之后，我们对苯环上不同取代基的喹喔啉酮-2(1H)进行了研究。所有实验用的喹喔啉酮-2(1H)，其反应都能顺利进行，相应的产物产

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