[发明专利]2-二茂铁基-芳基喹啉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一类2-二茂铁基-芳基喹啉化合物，同时还涉及此类化合物的制备方法。

背景技术

喹啉及其衍生物具有杀菌、抗菌、抗过敏、抗肿瘤等生物活性和药理活性，在医药、农药生产和功能材料中有广泛应用。喹啉衍生物最早从煤焦油中提取，技术路线工艺复杂，其产品种类有限，一些重要的喹啉衍生物通过该方法不能获得。

近年来，技术人员在传统合成路线基础上发展了以过渡金属络合物为催化剂的新的合成路线，是目前研究最多和最有前途的一种方法。例如，Au可以催化醛、胺和炔的三组分偶联反应，高效合成多取代喹啉类化合物。与醛相比，醇广泛存在，相对便宜、无毒、有较高的原子经济性，反应的副产物是水，对环境友好。在醇参与的反应中，研究较多的催化剂是Ru、Ir等金属络合物，环铱金属化合物催化的由醇至醛的氢转移反应有很好的催化效率；其中[Ir(cod)Cl]₂（cod=1,5-环辛二烯）结构简单、易于合成，其催化效果已获得认可，现已商品化。

二茂铁作为茂金属化合物的典型代表，具有重要的理论价值和广阔的应用前景。近年来，由于杂芳基取代的二茂铁化合物在电化学、生物化学、材料化学和有机催化等领域展现出了非常广阔的应用前景，现已引起了人们的极大兴趣。但含二茂铁基的喹啉衍生物，特别是联芳环的二茂铁基喹啉衍生物却未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供了一类化合物——2-二茂铁基-芳基喹啉，同时还提供了此类化合物的制备方法。

基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：2-二茂铁基-芳基喹啉，通式为：

其中Aryl为芳基，连接在喹啉的5、6、7或8位。

所述芳基其中R为-H、-CH₃、-C₂H₅、-CN、-NO₂、-CHO、-COOCH₃、-OCH₃、-F或-Cl，连接在芳环上任一位置。

所述2-二茂铁基-芳基喹啉的制备方法，包括以下步骤：取乙酰基二茂铁、溴代邻羟甲基苯胺、芳基硼酸Aryl-B（OH）₂、[Ir(cod)Cl]₂（cod=1,5-环辛二烯）、钯盐、三苯基膦和碱加入到有机溶剂中，惰性气体保护下加热回流反应，反应结束后分离、提纯，即得产物。

所述溴代邻羟甲基苯胺的结构式为：其中-Br连接在苯环的3、4、5或6位。

所述乙酰基二茂铁、溴代邻羟甲基苯胺、Aryl-B（OH）₂、[Ir(cod)Cl]₂、钯盐、三苯基膦和碱的摩尔为1：1～2：1～5：0.01～0.1：0.01～0.2：0.05～0.2：1～6。

所述有机溶剂为苯、甲苯、二氧六环、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

所述碱为碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠、磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠。

所述钯盐为氯化钯或醋酸钯。

所述反应温度为80～160℃，反应时间8～48h。

反应结束后用二氯甲烷萃取产物，萃取液经干燥、浓缩后利用硅胶柱色谱提纯。

本发明提供的2-二茂铁基-芳基喹啉类化合物兼具了二茂铁和芳基喹啉的双重特性，可应用在电化学、生物化学、材料化学和有机催化等领域。

相应的制备方法利用商品可得的铱催化剂和钯盐共同催化乙酰基二茂铁、溴代邻羟甲基苯胺与芳基硼酸三组分反应，通过氢转移反应和Suzuki偶联反应，一锅法制得产物2-二茂铁基-芳基喹啉化合物，其反应历程可用下式概括：

该方法反应条件温和、底物范围广，所用弱碱价格便宜，所用催化剂简单易得，反应产率高，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

2-二茂铁基-芳基喹啉，通式为：

具体结构可以是：

实施例2