多取代1,4-戊二烯-3-醇的合成及其在螺环四氢喹啉衍生物合成中的应用

赵余徉, 谷占收, 苏秋玲, 薛浩栋, 王治明(常州大学 石油化工学院，江苏 常州 213164)

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多取代1,4-戊二烯-3-醇的合成及其在螺环四氢喹啉衍生物合成中的应用

赵余徉, 谷占收, 苏秋玲, 薛浩栋, 王治明*
(常州大学 石油化工学院，江苏 常州 213164)

以取代邻氨基苯甲酸为起始原料，经6步反应合成了7个多取代1,4-戊二烯-3-醇(7a～7g)；以7a～7g为原料，5 mol%FeCl3为催化剂，CH2Cl2为溶剂，于室温反应合成了7个螺环四氢喹啉衍生物(8a～8g)，其结构经1H NMR,13C NMR, IR和HR-MS(ESI)表征。采用X-射线单晶衍射研究了8d的晶体结构。结果表明：8d的晶胞参数a=14.001(3) Å,b=12.335(2) Å,c=11.587(3) Å,α=90°,β=95.497(2)°,γ=90°,V=1 991.9(7) Å3,Z=4,μ=0.182 mm-1,F(000)=816.0,R[F2>2σ(F2)]=0.053 7,wR(F2)=0.132 5。

邻氨基苯甲酸; 1,4-戊二烯-3-醇; 四氢喹啉; Nazarov反应; 螺环化合物; 合成； 晶体结构

含氮杂环化合物广泛存在于具有生物活性的天然产物和药物中间体之中。其中，四氢喹啉(THQ)作为一类重要的含氮杂环，具有广泛的药理活性，如抗真菌，抗细菌，抗艾滋病病毒，抗发炎和抗癌等[1-2]。THQ的部分衍生物已被应用于分散染料和新型功能材料中，如螺环-4-四氢喹啉用于制造有机发光二极管[3-5]。由于THQ及其衍生物在制药、合成和材料等领域具有较大的潜在价值，其合成研究成为化学工作者的研究热点之一。目前，常用的合成THQ的方法包括：氢化反应[6]，Diels-Alder反应[7]，傅克反应[8]，Povarov反应[9]，多组分反应[10]和多米诺反应[11]等。

Scheme 1

本文在课题组前期研究基础上[12-13]，以取代邻氨基苯甲酸(1a～1c)为起始原料，经还原反应，亲电取代反应，氧化反应和Grignard反应等6步反应合成了7个多取代1,4-戊二烯-3-醇(7a～7g);以7a～7g为原料，5 mol%FeCl3为催化剂，CH2Cl2为溶剂，于室温反应合成了7个螺环四氢喹啉衍生物(8a～8g, Scheme 1)，其结构经1H NMR,13C NMR, IR和HR-MS(ESI)表征。采用X-射线单晶衍射研究了8d的晶体结构。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

SGW X-4型显微熔点仪(温度未校正)；Bruker ARX-300/400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂, TMS为内标)；Thermo fisher Nicolet IS50型傅立叶红外光谱仪(KBr压片)；Agilent 6540 UHD Q-TOF LC/MS型质谱仪。

所用试剂均为化学纯。

1.2 合成

(1) 2a～2c的合成(以2a为例)

在三颈瓶中加入1a 5.0 g(36.5 mmol)和硼氢化钠5.5 g(146 mmol)，氮气保护，冰浴冷却下缓慢滴加无水THF 100 mL，滴毕(>0.5 h)，搅拌下缓慢滴加三氟化硼26.0 g(182 mmol)的乙醚(182 mL)溶液，滴毕，升温至40 ℃，过夜反应。缓慢滴加10%NaOH溶液淬灭反应，待固体全部溶解，蒸除THF，残余物用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和NaCl洗涤，无水Na2SO4干燥，减压蒸除溶剂，残余物用乙酸乙酯重结晶得白色固体邻氨基苄醇(2a),产率75%;1H NMRδ: 7.16～7.07(m, 2H)， 6.76～6.71(m, 2H)， 4.68(t, 2H), 3.11(br, 3H)。

用类似的方法合成2b～2c[14]。

(2) 3a～3c和3f～3g的合成(以3a为例)

在圆底烧瓶中加入2a 1.2 g(10 mmol)和二氯甲烷10 mL，搅拌使其溶解；加入吡啶4 mL，冰浴冷却下缓慢滴加对甲苯磺酰氯2.9 g(15 mmol)的二氯甲烷(15 mL)溶液，滴毕，于室温反应至终点(TLC跟踪)。减压蒸除溶剂，残余物加水10 mL，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥，减压蒸除溶剂，残余物用乙酸乙酯重结晶得白色固体Ts保护的邻氨基苄醇(3a),产率87%;1H NMRδ: 7.90(s, 1H), 7.65(d,J=8.5 Hz, 2H), 7.44(d,J=8.5 Hz, 1H), 7.33～7.20(m, 3H), 7.15～7.05(m, 2H), 4.40(d,J=5.5 Hz, 2H), 2.39(s, 3H), 2.25～2.12(m, 1H)。

用类似的方法合成3b～3c和3f～3g[15]。

(3) 4a～4c和4f～4g的合成(以4a为例)

在圆底烧瓶中加入3a 1.1 g(4 mmol), 三氧化铬吡啶(PCC)1.7 g(8 mmol)和二氯甲烷10 mL，搅拌下于室温反应至终点。过滤，滤液用二氯甲烷洗涤，减压蒸除溶剂，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂：A=石油醚/乙酸乙酯=5/1,V/V)纯化得白色固体Ts保护的邻氨基苯甲醛(4a)，产率81%;1H NMRδ: 10.79(s, 1H), 9.81(d,J=0.6 Hz, 1H), 7.76(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.67(d,J=8.3 Hz, 1H), 7.59(dd,J=7.6 Hz, 1.6 Hz, 1H), 7.56～7.54(m, 1H), 7.23(d,J=8.3 Hz, 2H), 7.18(dt,J=7.5 Hz, 1.0 Hz, 1H), 2.35(s, 3H)。

用类似的方法合成4b～4c和4f～4g[16]。

(4) 5a～5g的合成

在史莱克管加入4a 0.412 g(1.5 mmol)，氮气保护，加入无水THF 10 mL，冰浴冷却下缓慢滴加格氏试剂，滴毕，搅拌下于室温反应至终点(TLC跟踪)。加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥，减压蒸除溶剂，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂：A=10/1)纯化得白色固体查尔醇(5a),产率84%, m.p.58～60 ℃;1H NMRδ: 7.50(d,J=8.3 Hz, 2H), 7.52(dd,J=8.3 Hz, 0.7 Hz, 1H), 7.50～7.39(m, 3H), 7.29～7.26(m, 3H), 7.18～7.08(m, 9H), 6.19(d,J=9.3 Hz, 1H), 5.16(d,J=9.3 Hz, 1H), 2.32(s, 3H);13C NMRδ: 145.1, 143.5, 140.9, 138.5, 136.7, 135.5, 132.2, 129.6, 129.5, 128.7, 128.6, 128.2, 128.1, 128.0, 127.8, 127.6, 127.2, 127.0, 124.7, 121.8, 71.0, 21.6。

用类似的方法合成5b～5g[17]。

(5) 6a～6g的合成(以6a为例)

在圆底烧瓶中加入5a 0.27 g(0.69 mmol), Dess-Martin氧化剂0.35 g(0.82 mmol)和二氯甲烷4 mL，搅拌下于室温反应至终点(TLC跟踪)。加水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥，减压蒸除溶剂，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂：A=20/1)纯化得黄色固体查尔酮(6a),产率72%, m.p.96～98 ℃;1H NMRδ: 11.10(s, 1H), 7.85(d,J=7.1 Hz, 1H), 7.72(d,J=8.2 Hz, 2H), 7.64(d,J=8.2 Hz, 1H), 7.41～7.23(m, 11H), 7.11(d,J=7.1 Hz, 2H), 6.97(t,J=7.6 Hz, 1H), 6.89(s, 1H), 2.39(s, 3H);13C NMRδ: 196.2, 155.4, 143.9, 141.1, 140.1, 138.7, 136.9, 134.6, 132.2, 129.8, 128.8, 128.7, 128.6, 128.4, 127.5, 124.6, 124.0, 122.6, 119.2, 21.7。

用类似的方法合成6b～6g[18]。

(6) 7a～7g的合成(以7a为例)

在史莱克管中加入6a 0.453 g(1.0 mmol)，氮气保护，加入无水THF 5 mL，冰浴冷却下，滴加乙烯基溴化镁1.5 mL(1.5 mmol)，滴毕，搅拌下于室温反应至终点(TLC跟踪)。加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和NaCl溶液洗涤，无水Na2SO4干燥，减压蒸除溶剂，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂：A=20/1)纯化得1,4-戊二烯-3-醇(7a)。

用类似的方法合成7b～7g[17]。

7a： 白色液体,产率65%;1H NMRδ: 8.87(brs, 1H), 7.68(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.54～7.51(m, 1H), 7.34～7.26(m, 6H), 7.19～7.13(m, 6H), 7.05(d,J=8.1 Hz, 2H), 6.90(t,J=8.4 Hz, 1H), 6.22(s, 1H), 6.10(dd,J=17.1 Hz, 10.5 Hz, 1H), 5.29(d,J=17.1 Hz, 1H), 5.21(d,J=10.5 Hz, 1H), 2.34(brs, 1H), 2.31(s, 3H);13C NMRδ: 21.5, 79.6, 114.9, 119.0, 122.9, 127.3, 127.4, 127.9, 128.1, 128.30, 128.31, 128.8, 128.9, 129.41, 129.42, 131.0, 132.4, 136.4, 137.1, 138.7, 141.7, 141.9, 142.5, 143.4; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H28NO3S+{[M+H]+}482.178 4, found 482.178 6。

7b： 白色液体,产率72%;1H NMRδ: 10.00(br, 1H), 7.46(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.25～7.03(m, 11H), 6.86～6.81(m, 4H), 6.52(s, 1H), 6.07(dd,J=17.4 Hz, 10.5 Hz, 1H), 4.78～4.73(m, 2H), 2.91(br, 1H), 2.23(s, 3H);13C NMRδ: 20.4, 78.9, 113.0, 119.2, 125.6, 126.1, 126.3, 126.6, 126.8, 127.0, 127.1, 127.2, 127.8, 128.4, 129.2, 131.3, 132.4, 135.6, 137.1, 137.4, 140.1, 140.8, 141.8, 142.4; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H27NO3SCl+{[M+H]+}516.139 5, found 516.139 6。

7c： 白色液体,产率65%;1H NMRδ: 8.92(brs, 1H), 7.68(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.56(d,J=2.1 Hz, 1H), 7.33～7.27(m, 6H), 7.18～7.14(m, 2H), 7.09～7.02(m, 5H), 6.82(dd,J=8.4 Hz, 2.1 Hz, 1H), 6.19(s, 1H), 6.06(dd,J=17.1 Hz, 10.2 Hz, 1H), 5.29(d,J=17.1 Hz, 1H), 5.22(d,J=10.2 Hz, 1H), 2.47(brs, 1H), 2.33(s, 3H);13C NMRδ: 21.6, 79.3, 115.3, 118.7, 122.7, 127.3, 127.5, 128.0, 128.2, 128.3, 128.9, 129.0, 129.3, 129.6, 130.4, 130.6, 134.5, 136.6, 137.5, 138.5, 141.3, 141.7, 142.9, 143.8; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H27NO3SCl+{[M+H]+}516.139 5, found 516.139 5。

7d： 白色液体,产率74%;1H NMRδ: 8.46(brs, 1H), 7.59(dd,J=8.1 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.30～7.25(m, 4H), 7.22～7.19(m, 4H), 7.14～7.11(m, 4H), 6.99(td,J=7.8 Hz, 1.2 Hz, 1H), 6.27(s, 1H), 6.15(dd,J=17.1 Hz, 10.5 Hz, 1H), 5.34(d,J=17.1 Hz, 1H), 5.27(d,J=10.5 Hz, 1H), 2.81(s, 3H), 2.43(brs, 1H);13C NMRδ: 38.6, 78.6, 113.8, 118.8, 122.6, 126.2, 127.0, 127.1, 127.31, 127.35, 128.0, 128.2, 128.4, 129.8, 132.0, 135.5, 137.6, 140.7, 141.1, 141.6; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C24H24NO3S+{[M+H]+}406.147 1, found 406.147 0。

7e： 白色液体,产率54%;1H NMRδ: 9.06(brs, 1H), 7.68(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.62(dd,J=8.4 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.40～7.30(m, 5H), 7.24～7.16(m, 2H), 7.06(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.94(td,J=7.5 Hz, 1.2 Hz, 1H), 6.07(dd,J=17.1 Hz, 10.5 Hz, 1H), 6.01～6.00(m, 1H), 5.24(d,J=17.4 Hz, 1H), 5.14(d,J=10.5 Hz, 1H), 2.54(brs, 1H), 2.31(s, 3H), 1.86(d,J=1.2 Hz, 3H);13C NMRδ: 17.8, 21.5, 78.8, 113.4, 119.5, 123.2, 126.0, 127.5, 127.7, 128.1, 128.4, 128.7, 129.4, 130.8, 131.8, 136.5, 136.8, 141.6, 142.0, 143.2, 143.4; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C25H26NO3S+{[M+H]+}420.162 8, found 420.162 9。

7f： 白色液体,产率63%;1H NMRδ: 8.83(brs, 1H), 7.63(d,J=8.7 Hz, 2H), 7.50(dd,J=8.1 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.29～7.26(m, 3H), 7.24～7.21(m, 3H), 7.15～7.06(m, 8H), 6.88(td,J=7.8 Hz, 1.2 Hz, 1H), 6.12(s, 1H), 6.01(dd,J=17.4 Hz, 10.5 Hz, 1H), 5.21(d,J=17.4 Hz, 1H), 5.14(d,J=10.5 Hz, 1H), 2.34(brs, 1H);13C NMRδ: 78.6, 114.0, 118.2, 122.4, 126.2, 127.0, 127.2, 127.3, 127.7, 127.8, 127.9, 128.0, 128.3, 129.7, 129.9, 131.7, 134.9, 137.4, 137.6, 138.0, 140.6, 140.7, 141.5; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C29H25NO3SCl+{[M+H]+}502.123 8, found 502.123 9。

7g： 白色液体,产率71%;1H NMRδ: 8.75(brs, 1H), 7.65(d,J=8.9 Hz, 2H), 7.48(dd,J=8.1 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.27～7.25(m, 3H), 7.25～7.18(m, 4H), 7.13～7.05(m, 7H), 6.65(d,J=8.9 Hz, 2H), 6.15(s, 1H), 6.05(dd,J=17.2 Hz, 10.3 Hz, 1H), 5.21(d,J=16.7 Hz, 1H), 5.15(d,J=10.5 Hz, 1H), 3.69(s, 3H);13C NMRδ: 54.5, 78.5, 112.8, 113.8, 117.4, 126.2, 126.2, 126.8, 126.9, 127.0, 127.3, 127.7, 127.8, 128.3, 128.6, 129.9, 130.5, 131.2, 135.4, 137.6, 140.7, 140.8, 141.4, 161.8; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H27NO4S+{[M+H]+}497.166 5, found 497.166 9。

(7) 8a～8g的合成(以8a为例)

在史莱克管中加入7a 0.241 g(0.5 mmol)，氮气保护，加入三氯化铁15 mg(0.05 mmol)和干燥二氯甲烷1 mL，于室温反应至终点(TLC跟踪)。加入饱和食盐水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相用无水Na2SO4干燥，减压蒸除溶剂，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂：A=20/1)纯化得螺环四氢喹啉(8a)。

用类似的方法合成8b～8g。

8a： 白色固体,产率81%, m.p.114～116 ℃;1H NMRδ: 7.98(dd,J=8.4 Hz, 0.9 Hz, 1H), 7.58(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.52～7.49(m, 3H), 7.45～7.34(m, 3H), 7.29～7.26(m, 3H), 7.24～7.16(m, 1H), 7.07(td,J=7.5 Hz, 0.9 Hz, 1H), 6.89(td,J=7.8 Hz, 0.9 Hz, 1H), 6.46～6.41(m, 2H), 6.11(s, 1H), 4.38(ddd,J=14.1 Hz, 5.4 Hz, 3.6 Hz, 1H), 3.87(ddd,J=14.1 Hz, 10.8 Hz, 3.0 Hz, 1H), 2.42(s, 3H), 1.96(ddd,J=14.1 Hz, 10.8 Hz, 3.6 Hz, 1H), 1.67(ddd,J=14.1 Hz, 5.7 Hz, 3.0 Hz, 1H);13C NMRδ: 21.6, 30.0, 45.8, 53.6, 121.0, 123.9, 125.3, 125.4, 126.2, 127.2, 127.3, 127.5, 127.6, 128.0, 128.1, 128.6, 129.8, 130.2, 134.9, 136.8, 137.0, 141.3, 142.1, 142.5, 144.0, 154.0; IRν: 3 060, 2 925, 1 598, 1 164, 760 cm-1; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H26NO2S+{[M+H]+}464.167 9, found 464.167 8。

8b： 白色固体,产率75%, m.p.138～139 ℃;1H NMRδ: 7.93(dd,J=8.1 Hz, 1.2 Hz, 1H), 7.47～7.28(m, 8H), 7.24～7.10(m, 4H), 7.00～6.95(m, 2H), 6.30(d,J=7.5 Hz, 1H), 6.04(s, 1H), 4.20(ddd,J=14.1 Hz, 6.6 Hz, 3.0 Hz, 1H), 3.78(ddd,J=14.1 Hz, 9.6 Hz, 2.7 Hz, 1H), 2.37(s, 3H), 1.66(ddd,J=14.1 Hz, 9.6 Hz, 2.7 Hz, 1H), 1.53(ddd,J=14.1 Hz, 6.6 Hz, 3.0 Hz, 1H);13C NMRδ: 20.5, 32.8, 44.6, 52.8, 120.4, 120.5, 123.6, 124.8, 125.8, 126.45, 126.46, 126.6, 126.9, 127.3, 127.5, 127.6, 128.9, 133.9, 134.3, 135.8, 137.6, 138.7, 141.6, 142.8, 143.2, 151.8; IRν: 3 062, 2 935, 1 618, 1 131, 776 cm-1; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H25NO2SCl+{[M+H]+}498.128 9, found 498.128 6。

8c： 白色固体,产率79%, m.p.134～135 ℃;1H NMRδ: 8.04(d,J=2.1 Hz, 1H), 7.63(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.54～7.27(m, 9H), 7.09(t,J=7.5 Hz, 1H), 6.86(dd,J=8.4 Hz, 2.4 Hz, 1H), 6.46(d,J=7.2 Hz, 1H), 6.35(d,J=8.4 Hz, 1H), 6.08(s, 1H), 4.37(ddd,J=14.1 Hz, 5.4 Hz, 3.6 Hz, 1H), 3.84(ddd,J=14.1 Hz, 10.8 Hz, 3.0 Hz, 1H), 2.44(s, 3H), 1.93(ddd,J=14.1 Hz, 10.8 Hz, 3.0 Hz, 1H), 1.67(ddd,J=14.1 Hz, 5.4 Hz, 3.6 Hz, 1H);13C NMRδ: 21.6, 29.9, 45.6, 53.2, 121.2, 122.9, 124.8, 125.6, 126.3, 127.4, 127.5, 127.6, 128.2, 128.6, 128.7, 129.2, 130.0, 132.6, 134.7, 136.4, 138.1, 140.7, 142.4, 142.5, 144.3, 153.4; IRν: 3 067, 2 932, 1 620, 1 134, 780 cm-1; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H25NO2SCl+{[M+H]+}498.128 9, found 498.129 1。

8d： 白色固体,产率70%, m.p.103～105 ℃;1H NMRδ: 7.79(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.63～7.57(m, 3H), 7.48～7.31(m, 4H), 7.24～7.14(m, 3H), 6.87(t,J=7.5 Hz, 1H), 6.60～6.58(m, 2H), 4.33(ddd,J=13.5 Hz, 6.3 Hz, 3.3 Hz, 1H), 3.94(ddd,J=13.2 Hz, 9.9 Hz, 3.0 Hz, 1H), 3.10(s, 3H), 2.35(ddd,J=13.5 Hz, 6.3 Hz, 3.3 Hz, 1H), 2.12(ddd,J=13.2 Hz, 9.9 Hz, 3.0 Hz, 1H);13C NMRδ: 31.8, 39.5, 45.1, 54.0, 121.3, 122.3, 123.3, 124.8, 126.6., 127.5, 127.8, 128.26, 128.27, 128.7, 128.88, 128.89, 135.0, 137.3, 141.5, 142.7, 142.8, 154.1; IRν: 3 056, 2 928, 1 606, 1 180, 745 cm-1; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C24H22NO2S+{[M+H]+}388.136 6, found 388.136 8。

8e： 白色固体,产率72%, m.p.113～114 ℃;1H NMRδ: 7.95(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.57(d,J=8.0 Hz, 2H), 7.30～7.23(m, 4H), 7.17(t,J=6.8 Hz, 1H), 7.01(t,J=6.8 Hz, 1H), 6.86(t,J=6.8 Hz, 1H), 6.33(d,J=7.6 Hz, 2H), 5.84(s, 1H), 4.38～4.34(m, 1H), 3.82(t,J=12.8 Hz, 1H), 2.46(s, 3H), 2.06(s, 3H), 1.84(t,J=13.2 Hz, 1H), 1.54～1.51(m, 1H);13C NMRδ: 12.7, 21.5, 29.8, 45.8, 53.4, 119.4, 122.2, 125.1, 125.3, 125.8, 127.0, 127.1, 127.5, 128.0, 129.7, 130.6, 136.91, 136.92, 137.2, 140.1, 143.8, 144.8, 153.5; IRν: 3 034, 2 913, 1 604, 1 172, 758 cm-1; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C25H24NO2S+{[M+H]+}402.152 2, found 402.151 7。

8f： 白色固体,产率83%, m.p.105～107 ℃;1H NMRδ: 7.88(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.55(d,J=8.7 Hz, 2H), 7.42～7.09(m, 10H), 7.04(t,J=7.2 Hz, 1H), 6.82(t,J=7.5 Hz, 1H), 6.36(d,J=7.8 Hz, 2H), 6.06(s, 1H), 4.31(ddd,J=13.8 Hz, 5.1 Hz, 3.6 Hz, 1H), 3.80(ddd,J=13.8 Hz, 10.8 Hz, 2.7 Hz, 1H), 1.90(ddd,J=13.8 Hz, 10.8 Hz, 2.7 Hz, 1H), 1.62(ddd,J=13.8 Hz, 10.8 Hz, 2.7 Hz, 1H);13C NMRδ: 29.2, 44.8, 52.4, 120.1, 121.8, 124.1, 124.7, 125.3, 126.2, 126.4, 126.5, 127.1, 127.3, 127.7, 127.8, 128.4, 129.3, 133.7, 135.6, 137.2, 138.6, 139.9, 141.3, 141.4, 152.7; IRν: 3 070, 2 928, 1 460, 1 182, 753 cm-1; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C29H23NO2SCl+{[M+H]+}484.113 3, found 484.113 5。

8g： 白色固体,产率81%, m.p.104～105 ℃;1H NMRδ: 7.92(d,J=9.4 Hz, 1H), 7.55(d,J=8.9 Hz, 2H), 7.44～7.09(m, 9H), 6.89～6.78(m, 3H), 6.46(d,J=7.4 Hz, 1H), 6.36(dd,J=1.5 Hz, 1.5 Hz, 1H), 6.05(s, 1H), 4.33～4.25(m, 1H), 3.80(dd,J=3.1 Hz, 3.4 Hz, 1H), 3.77(s, 3H), 1.90(ddd,J=3.6 Hz, 6.7 Hz, 3.6 Hz, 1H), 1.62(m, 1H);13C NMRδ: 29.0, 44.6, 52.5, 54.6, 113.3, 119.9, 121.9, 124.3, 125.1, 126.1, 126.2, 126.5, 127.0, 127.6, 128.5, 129.1, 130.3, 133.8, 136.0, 140.2, 141.2, 141.5, 152.8, 162.2; IRν: 3 070, 2 928, 1 460, 1 182, 753 cm-1; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H25NO3S+{[M+H]+}479.155 0, found 479.155 2。

2 结果与讨论

2.1 合成

(1) 8的合成条件优化

合成8时，为提高反应产率，以8a为例，在本课题组前期方法[13]的基础上，进行了条件优化，结果见表1。

表1 8a合成条件的优化

由表1可见，No.1～No.4为催化剂对产率的影响，在FeCl3催化下，反应产率最高(No.2, 72%)。 No.2和No.5～No.7为溶剂对产率的影响，在CH2Cl2中，反应产率最高(No.5, 75%)。 No.8～No.10为催化剂用量对产率的影响，适当降低催化剂用量可以增加产率，但当催化剂用量为1 mol%时，产率明显下降，因此最佳催化剂用量为5 mol%(No.9, 80%)。 No.9和No.11～No.12为反应温度对产率的影响，降低温度不会造成反应产率降低，因此最佳反应温度为室温(No.12, 81%)。

综上，合成8a的最佳反应条件为：氮气保护，5 mol%FeCl3为催化剂，干燥CH2Cl2为溶剂，于室温反应1 h。

(2) 底物拓展

在最佳反应条件下进行了底物拓展(Scheme 1)，结果表明：R1为吸电子基团时，产率降低；R2为苯基时，产率高于R2为烷基时的产率。该反应条件温和，产率较高，底物适用范围较广。最终我们合成了7种底物，其中8g为新化合物。

2.2 表征

图1为8d的X-射线单晶衍射图。8d的晶胞参数a=14.001(3) Å,b=12.335(2) Å,c=11.587(3) Å,α=90°,β=95.497(2)°,γ=90°,V=1 991.9(7) Å3,Z=4,μ=0.182 mm-1,F(000)=816.0,R[F2>2σ(F2)]=0.053 7,wR(F2)=0.132 5。

图1 8d的X-射线单晶衍射图

合成了7个多取代1,4-戊二烯-3-醇(7a～7g)。以7a～7g为原料，5 mol%FeCl3为催化剂，CH2Cl2为溶剂，于室温反应合成了7个螺环四氢喹啉衍生物(8a～8g)。与原有合成方法相比，该方法不仅催化剂用量大为降低(由30 mol%降低至5 mol%)，而且显著提高了反应产率(由66%提高至81%)。此外，还降低了反应温度(由50 ℃降低至室温)。该方法具有一定的理论价值和应用前景。

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Synthesis of Multi-substituted 1,4-Pentadien-3-ols and Their
Applications in Synthesis of Spiro-tetrahydroquinoline Derivatives

ZHAO Yu-yang, GU Zhan-shou, SU Qiu-ling, XUE Hao-dong, WANG Zhi-ming*

(School of Petrochemical Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China)

Seven multi-substituted 1,4-pentadiene-3-ols(7a～7g) were synthesized by a six-step reaction from substituted anthranilic acids. Seven spiro-tetrahydroquinoline compounds(8a～8g) were synthesized from 7a～7g, using 5 mol%FeCl3as the catalyst and CH2Cl2as solvent at rt. The structures were characterized by1H NMR,13C NMR, IR and HR-MS(ESI). The crystal structure of 8d was investigated by X-ray single crystal diffraction. The results indicated that the crystal parameters of 8d werea=14.001(3) Å,b=12.335(2) Å,c=11.587(3) Å,α=90°,β=95.497(2)°,γ=90°,V=1 991.9(7) Å3,Z=4,μ=0.182 mm-1,F(000)=816.0,R[F2>2σ(F2)]=0.053 7,wR(F2)=0.132 5.

anthranilic acid; 1,4-pentadien-3-ol; tetrahydroquinoline; Nazarov reaction; spiro compound; synthesis; crystal structure

2016-12-16;

2017-06-10

国家自然科学基金资助项目(21372033)； 江苏省高校自然科学研究重大项目(14KJA150002)； 江苏省青蓝工程项目

赵余徉(1991-)，男，汉族，江苏常州人，硕士研究生，主要从事有机合成的研究。

王治明，教授，硕士生导师， E-mail: zhiming@cczu.edu.cn

O626.3

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.08.16314