圖式1? 烷基氮雜芳烴衍生物的合成 圖式1.? Synthesis of alkyl aza-arene derivatives 在化學反應中, 溶劑是反應的基本組成部分, 其中水作為反應溶劑已經廣泛地應用在有機化學反應中[1~3].水是一種清潔、便宜的溶劑, 具有廣泛易得、方便和環保的特性.在水中進行的有機反應的例子有很多, 例如: C—C鍵的構建反應[4]、重排反應[5]、消除反應[6]、不對稱環氧化反應[7]、氰基化反應[8]、亞甲基雙酰胺的構建反應[9].然而, 水作為反應溶劑的缺點也非常明顯, 比如由于水具有很高的介電常數, 導致其對有機化合物的溶劑性不佳.然而, 高溫水相比常溫常壓下的水, 具有較低的介電常數、更弱的氫鍵等性質, 且隨著溫度的升高, 對于有機化合物的溶解性也隨之增大, 在超臨界水中可以完全溶解[10].隨著溫度和壓力的增加, 水的物理常數也隨之有規律的變化[11, 12], 這些變化都有可能用來促進有機反應的發生.
氮雜芳烴衍生物具有廣泛的藥物活性, 例如抗艾滋病毒、抗炎和抗腫瘤等[13~15].在有機合成反應中, 通過sp3碳氫鍵的活化構建C—C鍵是一種方便和符合原子經濟學的方法[16~19].但是對于C(sp3)－H活化生成氮雜芳烴化合物是一個很大的挑戰, 例如, 為了實現羰基β位的C(sp3)－H活化芳基化反應, 羅飛華等[20]使用醋酸鈀為催化劑, 在特戊酸銀存在的條件下, 首次實現了8-氨基喹啉導向的羰基β位的芳基化反應.為了將烷基鏈部分引入到甲基喹啉上, Wang[21]使用CuFe2O4作為催化劑, 并在乙二醇中, 在100 ℃條件下反應24 h得到產物.這個反應對于一些化合物的產率較高.但是, 金屬催化劑的使用及較長的反應時間會造成反應效率低下和能源的浪費. Rao等[22]報道了一種使甲基喹啉C(sp3)－H鍵活化的方法, 該方法在微波輻射條件下, 在水中反應, 合成得到了2-烷基-氮雜芳烴化合物, 收率良好.然而, 微波輔助合成的大規模應用是十分困難的.
本文, 在不加催化劑的條件下, 使用高溫水作為反應溶劑, 在高溫高壓水熱反應釜中利用2-甲基喹啉及2-甲基吡啶和各種芳香醛成功合成了烷基氮雜芳烴衍生物(Scheme 1), 并對反應溫度、反應時間、反應物比例和水的用量對反應的影響進行了研究.
圖式1? 烷基氮雜芳烴衍生物的合成 圖式1.? Synthesis of alkyl aza-arene derivatives ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 化學慧定制合成事業部摘錄
