电化学促进的喹喔啉酮与醇的交叉脱氢偶联反应研究

• 作 者: 杨列超
• 出 处: 浙江工业大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 电化学 烷氧基化 喹喔啉-2-酮 交叉脱氢偶联

含有碳氧键的氮杂环化合物在医药以及化工材料领域具有重要的应用。尤其是官能团化的喹喔啉-2-酮在抗菌、抗癌等方面具有良好的生物活性。碳氧键偶联主要是通过过渡金属催化的策略来实现的,但是昂贵的金属、大量添加剂的使用限制了其在药物合成中的应用。电化学合成直接通过电子得失实现还原和氧化,具有更高的原子经济性。本文的研究目的是开发一种高效、绿色、温和的电化学合成方法以实现喹喔啉酮与醇的交叉脱氢偶联反应。作者在电化学条件下实现了喹喔啉酮和醇的氧化脱氢偶联。通过对反应电解质、电极材料、电流强度、溶剂等条件的优化,最终确定了合成3-烷氧基喹喔啉酮的最佳反应条件。之后对底物的普适性进行了考察,以25%-85%的产率合成了29个3-烷氧基喹喔啉酮化合物。克级反应的顺利进行,证明了该方法的实用性。最后作者通过开关实验、自由基实验以及循环伏安法等一系列控制实验对该反应的机理进行了探讨。其中,开关实验证明该反应中电流是不可或缺的;自由基实验揭示该反应可能是自由基机理;循环伏安法证明了该反应机理可能涉及喹喔啉酮的单电子氧化并且排除了涉及烷氧基自由基的可能。综上所述,作者发展了一种温和、高效的电化学促进的喹喔啉酮和醇的C-H/O-H键的交叉脱氢偶联反应。室温条件下,在一个简单的未分格电解槽中,使用各种不同的醇作为溶剂可以合成多种3-烷氧基喹喔啉酮。这种新颖的电化学脱氢偶联方法的特点是无需金属和氧化剂参与,具有广阔的官能团耐受性并且能以中等到良好的产率得到目标产物。同时该方法具有一定的理论意义和应用价值。