一种芳基炔烃和羟胺羰基化合成异喹啉酮的方法

本发明属于有机化学，尤其涉及一种芳基炔烃和羟胺羰基化合成异喹啉酮的方法。

背景技术：

1、含有异喹啉酮骨架的化合物以其在抗肿瘤、抗过敏和抗精神病中的活性而闻名。异喹啉酮在医药、农药、光敏剂以及有机合成等行业有着广泛的应用。随着这些行业的不断发展，异喹啉酮的需求量也日益增加。因此，高效构建异喹啉酮的方法十分重要。

2、含有异喹啉酮骨架的天然产物以及药物分子：

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4、目前，构建异喹啉酮骨架的方法有很多种，从反应的原料来看，可以划分为二取代多官能化的芳烃和单取代的芳烃两大类。相比于价格昂贵的二取代芳烃，单取代芳烃结构简单且成本更低。因此发展由单取代芳烃直接构建异喹啉酮骨架的方法吸引了有机合成化学家的广泛关注。

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6、1997年，threadgill课题组由单取代芳烃发生分子内环化构建了异喹啉酮骨架，但是其底物需要多步合成，而且反应条件苛刻。

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8、2010年，fagnou课题组在rh催化下用n-甲氧基苯基酰胺与炔烃反应一步构建了异喹啉酮骨架。反应通过酰胺导向下c-h活化然后炔烃插入，最后发生分子内环化实现异喹啉酮骨架的构建。然而该反应需要预先安装导向基团，底物范围有限，而且若使用不对称炔烃，反应的区域选择性较差。

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10、2014年，glorius课题组利用炔烃的等价物替代炔烃，同样一步构建了异喹啉酮骨架。该反应可以高选择性的在异喹啉酮骨架的3号位上取代。然而反应仍然需要预先安装导向基团。

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12、由于之前c-h活化方法基本上只能选择性的在异喹啉酮骨架的3号位上上取代基。2017年，bolm课题组用α-氯代醛作为偶联试剂与苯基酰胺反应，一步构建了异喹啉酮骨架，而且可以区域选择性的在异喹啉酮的2号位上取代。但是与之前的工作相同，这些c-h活化的策略都需要预先在底物上安装导向基团。

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14、虽然上述反应分别实现了异喹啉酮骨架的高效构建，然而该反应还存在以下不足：1)底物比较局限；2)反应均需要预先合成导向基团。因此，发展新型的催化合成方法实现异喹啉酮骨架的构建具有重要意义和广泛的应用前景。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种简单、高效、实用的芳基炔烃和羟胺羰基化合成异喹啉酮的方法。

2、本发明提供了一种芳基炔烃和羟胺羰基化合成异喹啉酮的方法，包括以下步骤：

3、将式(i)所示的芳基炔烃、式(ii)所示的羟胺和/或其盐类化合物与一氧化碳在金属催化剂与配体存在的条件下进行反应，得到式(iii)所示的异喹啉酮；

4、nh2or6式(ii)；

5、其中，r1、r2、r3与r4各自独立地选自氢、取代或未取代的c1～c40的脂肪族基团、取代或未取代的c4～c60的芳香基团、取代或未取代的c4～c60的杂环基团、卤素、氰基、硫氰基、c2～c40的酯基、c2～c40的酮羰基、c1～c40的酰胺基、c1～c40的烷氧基、c4～c60的芳香氧基、硝基、磺酸基或胺基；

6、或者r1、r2、r3与r4中相邻的基团连接成取代或未取代的c6～c20的芳香基团、取代或未取代的c2～c20的杂环基团；

7、r5选自氢、取代或未取代的c1～c40的脂肪族基团、取代或未取代的c4～c60的芳香基团、取代或未取代的c4～c60的杂环基团、c2～c40的酯基、c1～c40的醛基、c2～c40的酮羰基、c1～c40的酰胺基、c1～c40的烷氧基或c4～c60的芳香氧基；

8、r6选自氢、取代或未取代的c1～c40的脂肪族基团、取代或未取代的c4～c60的芳香基团、取代或未取代的c4～c60的杂环基团；

9、所述取代的c1～c40的脂肪族基团、取代的c4～c60的芳香基团、取代的c4～c60的杂环基团、取代的c6～c20的芳香基团与取代的c2～c20的杂环基团中的取代基各自独立地选自c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基、c3～c10的环烷基、c6～c10的芳香基团、卤素、氰基、硝基、磺酸基与胺基中的一种或多种。

10、本发明提供了一种芳基炔烃和羟胺羰基化合成异喹啉酮的方法，包括以下步骤：将式(i)所示的芳基炔烃、式(ii)所示的羟胺和/或其盐类化合物与一氧化碳在金属催化剂与配体存在的条件下进行反应，得到式(iii)所示的异喹啉酮。与现有技术相比，本发明直接从简单炔烃出发一步制得异喹啉酮，体系简单、高效，步骤经济性高，同时本发明能使用多种官能团，且对杂环也同样使用，再者本发明提供的方法副产物较少，且与产物性质相差较大，后处理简单，容易分离得到产物，且产物纯度高。

技术特征：

1.一种芳基炔烃和羟胺羰基化合成异喹啉酮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述r1、r2、r3与r4各自独立地选自氢、取代或未取代的c1～c10的脂肪族基团、取代或未取代的c4～c20的芳香基团、取代或未取代的c4～c20的杂环基团、卤素、氰基、硫氰基、c2～c10的酯基、c2～c10的酮羰基、c1～c10的酰胺基、c1～c10的烷氧基、c4～c20的芳香氧基、硝基、磺酸基或胺基；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述r1、r2、r3与r4各自独立地选自氢、c1～c5的烷基、卤素或c1～c5的烷氧基；或者r1、r2、r3与r4中相邻的基团连接成取代或未取代的c2～c20的杂环基团；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述r5选自氢、取代或未取代的c1～c10的烷基、取代或未取代的c6～c20的芳香基团、取代或未取代的c4～c20的杂环基团、c1～c10的烷氧基或c6～c20的芳香氧基；所述取代的c1～c10的烷基、取代的c6～c20的芳香基团与取代的c4～c20的杂环基团中的取代基各自独立地选自c1～c5的烷基、c1～c5的烷氧基、c3～c6的环烷基、c6～c10的芳香基团、卤素、氰基、硝基、磺酸基与胺基中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述式(ii)所示的羟胺和/或其盐类化合物选自盐酸羟胺、o-叔丁基羟胺盐酸盐与o-金刚烷基羟胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属催化剂选自包括钴、镍、铜、钌与钯中的一种或多种元素的化合物；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属催化剂选自氯化镍、溴化镍、碘化镍、乙酸镍、硫酸镍、乙酰丙酮镍、硝酸镍、八羰基二钴、氯化钴、溴化钴、乙酰丙酮钴、硝酸钴、氯化铜、氯化亚铜、溴化铜、溴化亚铜、碘化亚铜、醋酸铜、乙酰丙酮铜、三氯化钌、十二羰基三钌、(1,5-环辛二烯)二氯化钌、氯化钯、钯碳、四三苯基膦钯、双(二亚芐基丙酮)钯、醋酸钯、双乙腈氯化钯与三氟乙酸钯中的一种或多种；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述式(i)所示的芳基炔烃与式(ii)所示的羟胺和/或其盐类化合物的摩尔比为1.5：1～1：1.5；

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一氧化碳的压力为1～60atm；

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应在溶剂中进行；所述溶剂选自苯、氯苯、氟苯、甲苯、三氟甲苯、二甲苯、均三甲苯、1,4-二氧六环、四氢呋喃、乙腈、苯腈、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚、甲基环戊基醚与二甲基亚砜中的一种或多种。

技术总结本发明提供了一种芳基炔烃和羟胺羰基化合成异喹啉酮的方法，包括以下步骤：将式(I)所示的芳基炔烃、式(II)所示的羟胺和/或其盐类化合物与一氧化碳在金属催化剂与配体存在的条件下进行反应，得到式(III)所示的异喹啉酮。与现有技术相比，本发明直接从简单炔烃出发一步制得异喹啉酮，体系简单、高效，步骤经济性高，同时本发明能使用多种官能团，且对杂环也同样使用，再者本发明提供的方法副产物较少，且与产物性质相差较大，后处理简单，容易分离得到产物，且产物纯度高。技术研发人员：黄汉民,严家琪,丁永正受保护的技术使用者：中国科学技术大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5