專(zhuān)利名稱(chēng)：一種合成取代的3-喹啉羧酸及類(lèi)似物的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)合成方法，從官能團(tuán)化的喹啉出發(fā)，經(jīng)過(guò)羰基化和選擇性脫羧，制備多種取代的3-喹啉羧酸。這種方法也適用于制備多種取代的4-異喹啉羧酸。

背景技術(shù)：
取代的3-喹啉羧酸和4-異喹啉羧酸是重要的有機(jī)化合物，尤其在藥物化學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。然而，許多取代的3-喹啉羧酸和4-異喹啉羧酸是未知化合物，或者難以檢索到合成方法，例如化合物結(jié)構(gòu)式1-4


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種合成3-喹啉羧酸的新工藝，該發(fā)明也適用于4-異喹啉羧酸的制備。
本發(fā)明的技術(shù)方案具體是 一種合成取代的3-喹啉羧酸及類(lèi)似物的新方法，官能團(tuán)化的的喹啉經(jīng)過(guò)羰基化和脫羧，制備取代的3-喹啉羧酸和4-異喹啉羧酸

其中， 所述X1，X2分別獨(dú)立為Cl、Br、I、烷氧羰基； 所述R1，R2分別獨(dú)立為氫原子、烷基、烷氧基、硝基、鹵素、羥基、羰基；所述官能團(tuán)包括并環(huán)； 所述Y分別獨(dú)立為OH、烷氧基； 所述催化劑[M]包括Pd、Co及它們的化合物。
所述脫羧包括直接脫去-COOH、烷氧羰基COOR。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn) 1、該方法經(jīng)過(guò)羰基化和選擇性脫羧，步驟較少，操作簡(jiǎn)便。
2、整個(gè)反應(yīng)中幾乎不產(chǎn)生有毒的廢棄物，利于環(huán)保； 3、產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，適合大量制備取代的3-喹啉羧酸和4-異喹啉羧酸。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1 喹啉-3-羧酸的制備 反應(yīng)式1所示以2，3-二氯喹啉為原料，經(jīng)過(guò)鈀催化的羰基化反應(yīng)，得到2，3-喹啉二羧酸二甲酯；2，3-喹啉二羧酸二甲酯水解得到2，3-喹啉二羧酸；最后在加熱條件下，選擇性脫去2位的羧基，得到了喹啉-3-羧酸。

反應(yīng)式1 在1升高壓釜中加入甲醇(400毫升)、2，3-二氯喹啉(40.0克)、三苯基膦(1.60克)和氯化鈀(0.24克)。充入一氧化碳，維持40atm壓力。反應(yīng)物加熱到160℃，維持3小時(shí)。冷卻到室溫，蒸餾除去溶劑，粗產(chǎn)物用柱色譜純化，得到2，3-喹啉二羧酸二甲酯(42.5克)。
2，3-喹啉二羧酸二甲酯(35.0克)溶解于甲醇(100毫升)中，加入10％NaOH水溶液(200毫升)，加熱回流2小時(shí)。用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH約為2，濾出析出的沉淀(26.1克)，即2，3-喹啉二羧酸。將2，3-喹啉二羧酸(26.1克)加入苯甲醚(300毫升)中，攪拌下加熱到153℃，維持四小時(shí)(注意此分解反應(yīng)有失控的可能性，95℃以上時(shí)應(yīng)當(dāng)緩慢地升溫；量大時(shí)最好采用連續(xù)流反應(yīng)器。下同)。冷卻到室溫，濾出析出的沉淀，即3-喹啉羧酸。
實(shí)施例2 4-異喹啉羧酸的制備
在100毫升高壓釜中加入甲醇(40毫升)、3，4-二氯異喹啉(4.0克)、三苯基膦(0.16克)和氯化鈀(0.02克)。充入一氧化碳，維持40atm壓力。反應(yīng)物加熱到160℃，維持3小時(shí)。冷卻到室溫，蒸餾除去溶劑，粗產(chǎn)物用柱色譜純化，得到3，4-異喹啉二羧酸二甲酯(4.1克)。
3，4-異喹啉二羧酸二甲酯(3.5克)溶解于甲醇(20毫升)中，加入10％NaOH水溶液(20毫升)，加熱回流2小時(shí)。用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH約為2，濾出析出的沉淀(2.7克)，即3，4-異喹啉二羧酸。將3，4-異喹啉二羧酸(2.7克)加入苯甲醚(30毫升)中，攪拌下加熱到153℃，維持四小時(shí)，然后冷卻到室溫，濾出析出的沉淀，即4-異喹啉羧酸。
實(shí)施例3 從3，4-二溴異喹啉制備4-異喹啉羧酸 在100毫升高壓釜中加入甲醇(40毫升)、3，4-二溴異喹啉(4.2克)、Co2(CO)8(0.10克)。充入一氧化碳，維持15atm壓力。反應(yīng)物加熱到100℃，維持3小時(shí)。冷卻到室溫，蒸餾除去溶劑，粗產(chǎn)物用柱色譜純化，得到3，4-異喹啉二羧酸二甲酯(4.1克)。3，4-異喹啉二羧酸二甲酯(3.5克)溶解于甲醇(20毫升)中，加入10％NaOH水溶液(20毫升)，加熱回流2小時(shí)。用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH約為2，濾出析出的沉淀(2.7克)，即3，4-異喹啉二羧酸。將3，4-異喹啉二羧酸(2.7克)加入苯甲醚(30毫升)中，攪拌下加熱到153℃，維持四小時(shí)，然后冷卻到室溫，濾出析出的沉淀，即4-異喹啉羧酸。
實(shí)施例4 從6-甲基-2，3-二氯喹啉制備6-甲基-3-喹啉羧酸 在100毫升高壓釜中加入甲醇(20毫升)、6-甲基-2，3-二氯喹啉(2.0克)、三苯基膦(0.10克)和氯化鈀(0.02克)。充入一氧化碳，維持20atm壓力。反應(yīng)物加熱到150℃，維持3小時(shí)。冷卻到室溫，蒸餾除去溶劑，粗產(chǎn)物用柱色譜純化，得到6-甲基-2，3-喹啉二羧酸二甲酯(1.8克)。6-甲基-2，3-喹啉二羧酸二甲酯(1.8克)溶解于甲醇(10毫升)中，加入10％NaOH水溶液(10毫升)，加熱回流2小時(shí)。用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH約為2，濾出析出的沉淀(1.2克)，即6-甲基-3，4-異喹啉二羧酸。將6-甲基-3，4-異喹啉二羧酸(1.2克)加入苯甲醚(15毫升)中，攪拌下加熱到153℃，維持四小時(shí)，然后冷卻到室溫，濾出析出的沉淀，即6-甲基-3-喹啉羧酸。
實(shí)施例5 從4-羥基-2，3-二氯喹啉制備4-羥基-3-喹啉羧酸 在100毫升高壓釜中加入甲醇(20毫升)、4-羥基-2，3-二氯喹啉(1.0克)、三苯基膦(0.10克)和氯化鈀(0.02克)。充入一氧化碳，維持20atm壓力。反應(yīng)物加熱到140℃，維持4小時(shí)。冷卻到室溫，蒸餾除去溶劑，粗產(chǎn)物用柱色譜純化，得到4-羥基-2，3-喹啉二羧酸二甲酯(0.9克)。4-羥基-2，3-喹啉二羧酸二甲酯(0.9克)溶解于甲醇(5毫升)中，加入10％NaOH水溶液(5毫升)，加熱回流2小時(shí)。用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH約為2，濾出析出的沉淀(0.6克)，即4-羥基-3，4-異喹啉二羧酸。將4-羥基-3，4-異喹啉二羧酸(0.6克)加入苯甲醚(10毫升)中，攪拌下加熱到153℃，維持四小時(shí)，然后冷卻到室溫，濾出析出的沉淀，即4-羥基-3-喹啉羧酸。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種合成取代的3-喹啉羧酸及類(lèi)似物的新方法，包括以下步驟
官能團(tuán)化的的喹啉經(jīng)過(guò)羰基化和脫羧，制備取代的3-喹啉羧酸和4-異喹啉羧酸，反應(yīng)式如下
其中，
所述X1，X2分別獨(dú)立為Cl、Br、I、烷氧羰基；
所述R1，R2分別獨(dú)立為氫原子、烷基、烷氧基、硝基、鹵素、羥基、羰基；
所述Y分別獨(dú)立為OH、烷氧基；
所述催化劑[M]包括Pd、Co及它們的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成取代的3-喹啉羧酸及4-異喹啉羧酸的新方法，其特征在于，所述脫羧包括直接脫去-COOH、烷氧羰基COOR。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種合成取代的3-喹啉羧酸及類(lèi)似物的新方法，即從官能團(tuán)化的喹啉出發(fā)，經(jīng)過(guò)羰基化和選擇性脫羧，制備取代的3-喹啉羧酸。這種方法也適用于制備多種取代的4-異喹啉羧酸。
文檔編號(hào)C07D215/54GK101781247SQ20091005401
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者王軍華, 朱梅芳, 王建華, 王素芹 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)