[发明专利]一种可见光催化四氢喹啉类化合物氧化脱氢合成喹啉类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种可见光催化四氢喹啉类化合物氧化脱氢合成喹啉类化合物的方法，该方法利用氧气替代过氧化物作为氧化剂、多取代BODIPY有机化合物作为光催化剂，催化1,2,3,4‑四氢喹啉类化合物氧化脱氢合成喹啉类化合物，与现有合成方法相比，反应条件温和，反应中使用无金属光催化剂，催化剂用量少，催化效率高，稳定高效，操作简单，环境友好，产物转化率高，选择性好。

技术领域

本发明涉及一种在可见光照射条件下，采用多取代BODIPY有机光催化剂高效催化四氢喹啉类化合物及其衍生物氧化脱氢合成喹啉类化合物的方法。

背景技术

喹啉类化合物被广泛应用于合成药物、天然产物、合成材料等领域，在有机合成化学研究中，发展一种高效合成喹啉类化合物的方法具有重要意义。已报道的通过四氢喹啉类化合物直接脱氢合成喹啉类化合物的方法可以分为两类，一类是无氧化剂条件下，铱(Yamaguchi,R.；Ikeda,C.；Takahashi,Y.；Fujita,K.J.Am.Chem.Soc.2009,131,8410；Fujita,K.；Tanaka,Y.；Kobayashi,M.；Yamaguchi,R.J.Am.Chem.Soc.2014,136,4829.)、铁(Chakraborty,S.；Brennessel,W.W.；Jones,W.D.J.Am.Chem.Soc.2014,136,8564.)、钌(Muthaiah,S.；Hong,S.H.Adv.Synth.Catal.2012,354,3045.)等金属配合物催化脱氢。另一类是有氧化剂参与氧化脱氢，2014年，Shannon S.Stahl课题组报道了在氧气条件下，Ru-Co金属配合物催化脱氢合成喹啉类化合物(Wendlandt,A.E.；Stahl,S.S.J.Am.Chem.Soc.2014,136,11910.)。2015年，Matthias Beller课题组报道了利用铁氧化物负载于氮杂石墨烯壳的非均相催化剂FeOx@NGr-C，催化脱氢合成喹啉类化合物(Cui,X.J.；Li,Y.H.；Bachmann,S.；Scalone,M.；Surkus,A.-E.；Junge,K.；Topf,C.；Beller,M.J.Am.Chem.Soc.2015,137,10652-10658.)。以上催化体系利用氧气作为氧化剂合成了喹啉类等杂环化合物，但是需要用到Ru、Ir等贵金属催化剂，催化剂用量大，反应产物有金属残留，且反应温度较高。

近年来，可见光催化反应因其绿色、高效、温和的方法在有机合成领域得到了广泛应用，通过可见光催化四氢喹啉类化合物脱氢合成喹啉类化合物也具有很大的应用前景。传统的光催化剂一般是钌和铱的络合物，以吡啶类似物配位，这类催化剂在可见光下有很强的吸收，性质稳定且有很长的生命周期，但其使用贵金属，合成成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简单，快速高效，反应条件温和，催化剂用量少，收率高，且无金属催化四氢喹啉类化合物氧化脱氢合成喹啉类化合物的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在氧气气氛下，将式Ⅰ所示的1,2,3,4-四氢喹啉类化合物、多取代BODIPY有机光催化剂、助催化剂溶于有机溶剂中，在可见光照射下50～70℃搅拌反应，分离纯化，得到式II所示喹啉类化合物，反应方程式如下所示：