王秀秀
(安徽理工大學 化學工程學院, 安徽 淮南 232001)
3,4-二氫喹啉-2(H)-酮的骨架是許多天然產物和藥物活性化合物中重要的骨架[1],如圖1所示。3,4-二氫喹啉-2(H)-酮用于合成HIV-1整合酶抑制劑[2]和抗癌[3]、抗高血壓藥物[4],也可用于抗精神分裂癥中D2拮抗 (部分激動 )劑[5]等醫療藥物中。可以看出,其在醫學領域中有廣泛的應用。

圖1 3,4-二氫喹啉-2(H)-酮的應用Fig.1 Application of 3,4-dihydroquinoline-2(H)-one
近年來,研究者們對喹啉-2(1H)-酮衍生物的合成進行了許多努力,通常涉及光化學,過渡金屬催化,半頻哪醇重排反應等。其中,大多采用N-甲基-N-苯基肉桂酰胺和1,7-烯炔類化合物為原料,簡單易的,可進行自由基串聯環化,可用于一鍋法合成喹啉-2(1H)-酮衍生物。
1.1.1 與苯乙酮酸、脂肪酸反應
2014年,Mai等[6]〗以N-甲基-N-苯基肉桂酰胺與不同取代基的苯乙酮酸為原料,在100℃條件下,AgNO3和K2S2O8為催化體系,溶于CH3CN和H2O的混合液中反應12h,最終以65~90%產率得到目標產物。Yang等[7]在室溫條件下,使用Na2S2O8為氧化劑,丙酮和水作為溶劑,反應24h,產率高達95%。相對來說,反應條件較溫和。

1.1.2 與脂類化合物反應
2015年,Gao等[8]提出在溫和條件下N-芳基甲酰胺與Togni試劑反應,進行可見光誘導作用,進一步三氟甲基化,具有操作簡便,催化劑負載量低,添加劑少的特點,并進一步擴展了光化學在有機合成領域的應用。產率40%~65%。

1.1.3 二苯基磷氧化物反應
2016年,Zhang等[9]使用二苯基膦作為P源,AgNO3和Mg(NO3)2·6H2O作為催化劑體系,其中4?分子篩加速反應的進行。最終以53%~78%的產率得到目標產物。

1.1.4 對甲苯磺酰腙化合物反應
2015年,Wang等[10]提出來了在碘存在下,N-芳基丙烯酰胺與磺酰肼發生串聯自由基磺基化/環化反應,產率64%~83%。2018年,Ren課題小組[11]將1-對甲苯硫基-吡咯啉-2,5-二酮作為硫源,在常溫惰性氛圍下,三氟化硼乙醚配合物作為促進劑,得到相應的目標產物。

1.2.1 自身催化環化反應
2014年,Liu等[11]將N-甲基-N-(2-(苯基乙炔基)苯基)甲基丙烯酰胺與Na2S·9H2O反應,CuCl2和Cs2CO3為催化體系,在惰性氛圍、120℃條件下,進行串聯環化,具有良好的產量和優異的官能團耐受性。

1.2.2 與二苯基磷氧化物反應
2016年,Zhu等[12]提出在無金屬銀鹽的條件下,二苯基磷氧化物提供P中心自由基加成到雙鍵末端,進而環化得到目標產物,產率達38%~72%。

1.2.3 與醛類化合物反應
2016年,Lyu等[13]提出使用氯化亞鐵催化1,7-烯炔與芳香醛進行自由基[2+2+2]環化反應。該方法可以有效且選擇性地制備各種稠合的[6.6.6]吡喃分子。插入醛基自由基的策略表現出特別有吸引力的雙重作用,其在一鍋法中發生并終止多米諾環化。產率高達82%。

綜上所述,目前已有多種方法被應用到了3,4-二氫喹啉-2(1H)-酮類化合物合成當中。大多數采用自由基串聯環化的方法,使用廉價的過渡金屬或氧化劑作為催化劑代替昂貴的稀有金屬,一鍋法代替多步反應,綠色簡化了合成工藝,但有些反應產率較低,還需要加以不斷深化和完善。