电催化合成吡唑并[3,4-b]喹啉衍生物
毕业论文关键词：电催化、一锅法、喹啉
Synthesis of pyrazolo[3,4-b]quinoline derivatives via electrocatalytic reaction
Abstract: A series of quinoline derivatives were synthesized via the reaction of 3-methyl-1-phenyl-1H-pyrazol-5-amine, dimedone and aldehyde at room temperature in ethanol media by electrocatalysis. The synthesis method has the advantages of simple operation, high yield and environment friendly.
Keywords: electrocatalysis; one-pot reaction; quinoline
1 前言
喹啉类化合物广泛的存在于天然产物中，是一类极其重要的杂环化合物，具有显著的药理活性及生理活性[1]。大多数此类化合物都具有抗菌消炎、抗哮喘、抗肿瘤[2-3]、抗疟疾[4]和抗高血压[5]等作用，最近还发现喹啉类可以用来治疗艾滋病[6]。其中，吡唑并[3,4-b]喹啉作为一种稠合的喹啉类化合物具备多样药理及生理活性，例如杀菌活性[7]，也可以用在酶抑制剂[8]以及血管扩张剂等方面，因而许多研究者一直致力于该类化合物的合成及研究。鉴于喹啉类化合物具有广泛的药理活性及生理活性，我们使用一种简单、高效、省时的合成方法来更好的修饰这类化合物的结构，期望获得新的具有活性的部位以及具有潜在生物活性的吡唑并[3,4-b]喹啉衍生物。本研究以3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-胺、达米酮和醛为反应原料，乙醇为反应溶剂，室温下电催化一锅法合成了一系列4-取代-3,7,7-三甲基-1-苯基-6,7,8,9-四氢-1H-吡唑并[3,4-b]喹啉-5（4H）-酮衍生物。
2 实验部分
2.1 实验仪器和试剂
仪器：Bruker DPX 400 MHz型核磁共振仪；
FTIR-Tensor 27型红外光度仪；
TOF-Q型高分辨质谱仪(ESI)；
XT-5型显微熔点测定仪；
85-1磁力搅拌器（上海司乐仪器有限公司）；
HY1711-2双路可跟踪直流稳定电源（淮安亚光电子有限公司）。
试剂：3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-胺（分析纯），达米酮（分析纯），醛（分析纯），乙醇（分析纯）。
2.2 合成通法
将2 mmol 3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-胺、2 mmol达米酮、2 mmol醛和1 mmol溴化钠加入盛有10 mL乙醇的25 mL的三颈烧瓶中，以铁作为阴极（电极面积为1 cm2），石墨为阳极，在电流大小为30 mA的条件下，室温通电15-30分钟，通电结束后常温下继续搅拌2-2.5个小时，TLC监测。反应结束后，蒸出溶剂，滤出的粗产品经柱层析方法提纯后得到目标产物。
3 结果与讨论
3.1 合成路线
首先，我们将3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-胺1、达米酮2和醛3三组分按照等物质的量混合溶于乙醇溶剂中，电催化条件下，通过一锅法得到了一系列4-取代-3,7,7-三甲基-1-苯基-6,7,8,9-四氢-1H-吡唑并[3,4-b]喹啉-5（4H）-酮衍生物4。
化合物4的形成过程
3.2 电流和溶剂的优化
首先我们以3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-胺1、达米酮2和4-溴苯甲醛为模板反应，筛选最优电流（表1）。实验结果表明，当把电流从10 mA增加到30 mA时，产率逐步升高；当把电流增加到40 mA时，产率下降。因此，反应电流为30 mA时为最优的反应条件。接下来，我们又对不同的溶剂进行了筛选，实验结果表明，当以乙醇为溶剂时，所得化合物的产率最高。
表1. 合成化合物4的电流及溶剂筛选
entry I (mA) solvent yields (%)
1 10 EtOH 79
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