介紹
二氯二茂鋯（Bis(cyclopentadienyl)zirconium dichloride），其分子式為C10H10Cl2Zr，中文別名： 雙環(huán)戊二烯基二氯化鋯。用于烯烴聚合催化劑，是Kaminsky型催化劑體系的主催化劑；用作制備二茂鋯化物的原料；用于合成許多早期過渡金屬絡(luò)合物和有機(jī)金屬化合物。
圖一 二氯二茂鋯
應(yīng)用背景
喹啉類化合物是一類廣泛存在的生物堿類化合物，常用在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等中， 因其具有廣泛的生物學(xué)和藥理作用而受到人們的重視。喹啉藥效基團(tuán)有重要的功能，它被報(bào)道具有藥理活性的多樣性，如：抗癌、抗瘧疾、抗結(jié)核、抗菌、抗炎、抗氧化劑、抗高血壓、抗 艾滋病、治療紅斑狼瘡及神經(jīng)退行性疾病等，在藥物及有機(jī)合成中具有重要意義。 [0003]目前，合成喹啉類化合物的方法多種多樣，用于催化的金屬催化劑有Rh、Ru、Pt、 Pd、Ir、Mo、Co、Bi、Ga、Sc、Hf、Fe、Ni、Au、Ag、Cu等，非金屬催化劑有甲酸、高氯酸、硫酸、氫氧 化鉀等。然而，現(xiàn)有方法或多或少都有需要進(jìn)一步完善的地方，如強(qiáng)酸強(qiáng)堿、高溫高壓、催化劑毒性大、合成步驟繁瑣等，反應(yīng)條件苛刻，成本較高，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，因此，開發(fā)更多穩(wěn)定、 廉價(jià)、高效、條件溫和的催化方法，對(duì)喹啉類化合物的制備具有重要意義。高子偉[1]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：將式I所示3-丁炔-2-酮類化合物和式II 所示鄰氨基苯硫醇類化合物加入N,N-二甲基甲酰胺中，并加入二氯二茂鋯和配體，在室溫 ～40℃下攪拌反應(yīng)4～6小時(shí)后，再加入氧化劑，繼續(xù)反應(yīng)1～3小時(shí)，分離純化產(chǎn)物，得到式 III所式喹啉類化合物；
圖二 二氯二茂鋯催化制備喹啉類化合物
式中R1和R2各自獨(dú)立的代表芳基或取代芳基，具體如：苯基、C1～C4烷基取代苯基、 C1～C4烷氧基取代苯基、鹵代苯基、三氟甲基取代苯基、硝基取代苯基等；R3、R4、R5、R 6各自獨(dú) 立的代表H、氟、氯、溴、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基中任意一種。
合成喹啉類化合物應(yīng)用實(shí)例
向反應(yīng)瓶中加入0.103g(0.5mmol)1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮、0.0073g (0.025mmol)二氯二茂鋯、0.0082g(0.05mmol)L-苯丙氨酸、64μL(0.6mmol)鄰氨基苯硫醇、 1mL DMF，在30℃下攪拌反應(yīng)5小時(shí)，再加入0.1518g(0.6mmol)碘，繼續(xù)在30℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，停止反應(yīng)，加入10mL飽和硫代硫酸鈉水溶液，加入10mL乙酸乙酯萃取3次，將有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙酸乙酯，用硅膠柱分離(洗脫劑是石油醚與二氯甲烷的體積比為2:1的混合液)，得到2,4-二苯基喹啉，其產(chǎn)率為93％。
向反應(yīng)瓶中加入0.5mmol 1-(4-氯苯基)-4-苯基-3-丁炔-2-酮、0.025mmol 二氯二茂鋯、0.05mmol L-苯丙氨酸、0.6mmol 鄰氨基苯硫醇、 1mL DMF，在30℃下攪拌反應(yīng)5小時(shí)，再加入0.6mmol 碘，繼續(xù)在30℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，停止反應(yīng)，加入10mL飽和硫代硫酸鈉水溶液，加入10mL乙酸乙酯萃取3次，將有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙酸乙酯，用硅膠柱分離(洗脫劑是石油醚與二氯甲烷的體積比為2:1的混合液)，得到2-(4-氯苯基)-4-苯基喹啉，其產(chǎn)率為84％。
該方法以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑，以二氯二茂鋯為催化劑，以L-苯丙氨酸或酪氨酸為配體，以單質(zhì)碘、雙氧水或過氧叔丁醇為氧化劑，高效催化3-丁炔-2-酮類化合物和鄰氨基苯硫醇類化合物直接反應(yīng)得到喹啉類化合物。該方法所用催化劑用量少、廉價(jià)、無(wú) 毒、對(duì)空氣穩(wěn)定，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物柱層析分離即可得到具有廣泛的生物活性和藥用價(jià)值的喹啉類化合物，為喹啉類化合物的制備開辟了新的低成本操作 簡(jiǎn)單的高效途徑，具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]高子偉,楊明明,蘇潔等. 二氯二茂鋯催化制備喹啉類化合物的方法[P]. 陜西省：CN110156673A,2019-08-23.