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CN114805204A - 一种制备4-碘异喹啉-1(2h)-酮类化合物的方法 - Google Patents

一种制备4-碘异喹啉-1(2h)-酮类化合物的方法 Download PDF

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CN114805204A
CN114805204A CN202210348648.2A CN202210348648A CN114805204A CN 114805204 A CN114805204 A CN 114805204A CN 202210348648 A CN202210348648 A CN 202210348648A CN 114805204 A CN114805204 A CN 114805204A
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Abstract

本方案属于有机合成化学领域，公开了一种制备4‑碘异喹啉‑1(2H)‑酮类化合物的方法，其以异喹啉‑1(2H)‑酮或其衍生物为底物，以酸为仅有的催化剂，与碘代丁二酰亚胺(NIS)在一定反应温度和溶剂中反应得到。本方案采用常见廉价易得的无机酸或有机酸作为反应的催化剂，不使用任何金属和有机催化剂，不需要任何氧化剂和添加剂，反应条件温和，产物收率高、操作简单、绿色环保；所用的试剂和催化剂工业来源丰富易得，生产成本低廉，产物纯度高，具有良好的工业应用前景。

Description

一种制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法
技术领域
本方案属于有机合成化学领域，具体涉及一种制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法。
背景技术
异喹啉-1(2H)-酮是一类非常重要的含氧杂环内酰胺类结构单元，广泛存在于天然产物和生物活性分子中，并显示出广泛的生物活性。而4-碘异喹啉-1(2H)-酮是一类重要的农药和医药合成中间体，由于其较弱的C-I键在偶联反应中易于进一步官能化而得到广泛应用，构建了多种生物活性分子和候选药物，因此在精细有机化工领域有着非常重要的地位。
2019年，Wang等人首次报道以二价铑配合物为催化剂，IBA-OAc为氧化剂，实现了异喹啉碘化物盐的1,4-双官能化反应合成4-碘异喹啉酮类(Z.Fang，Y.Wang，Y.Wang,Organic Letters，2019年第21卷第2期，第434-438页.)。虽然上述方法能成功合成出目标产物，但是过程使用昂贵的过渡金属和过量的强氧化剂，导致成本高、产品收率低，同时严重污染环境，所以在工业生产中得不到应用。随后Yang和Reddy两个研究组分别独立开发了一种无金属一锅法，通过I2/TBHP介导的异喹啉和甲基芳烃之间的串联碘化/N-苄基化/酰胺化反应合成N-苄基取代的4-碘代异喹啉酮类(W.K.Luo，C.L.Xu，L.Yang，TetrahedronLetters，2019年第60卷52期，第151328页；B.Shantharjun，R.Rajeswari，D.Vani等，AsianJournal of Organic Chemistry，2019年第8卷11期，第2162-2171页.)。该方法虽然不用金属催化，但是底物范围小，还需要较强的氧化剂，其应用受到限制。2020年，Song等人发展了在I2/Cs2CO3体系中，可见光促进的N-烷基异喹啉盐的有氧氧化反应来获得4-碘异喹啉酮类(Y.Zhou，W.Liu，Z.Xing等，Organic Chemistry Frontiers，2020年第7卷17期，第2405-2413页.)。显然上述方法反应体系繁杂，需要用到大量的碱对设备腐蚀严重，产物收率也不高，纯度低，成本较高，无法满足工业生产和市场供应所需。
发明内容
本方案旨在克服现有技术中的至少一种缺陷(不足)，提供一种制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，以解决工业生产中产物纯度较低、合成成本较高的问题。
为了解决上述技术问题，采取下述技术方案：
一种制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，以异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物为底物，以酸为仅有的催化剂，与碘代丁二酰亚胺(NIS)在一定反应温度和溶剂中反应得到。
上述方法包括如下步骤：
将异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物、碘代丁二酰亚胺和酸依次加入溶剂中，在一定反应温度下反应；
反应完全后，依次对所得反应液进行萃取、干燥、浓缩、重结晶分离。
优选地，反应温度为20～80℃；
优选地，碘代丁二酰亚胺与异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物的摩尔比为1～1.5:1。
优选地，酸与异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物的摩尔比为0.1～0.5:1。
优选地，异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物与溶剂的摩尔比为1:50～200。
优选地，酸选自磷酸、三氟醋酸、醋酸、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酰氯、丙酸、甲酸、新戊酸、硝酸、盐酸或路易斯酸中的任意一种，路易斯酸为三氯化铝、三氯化铁、氯化锌或三氟化硼中的任意一种。
优选地，异喹啉-1(2H)-酮的衍生物选自2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基异喹啉-1(2H)-酮、2-乙基异喹啉-1(2H)-酮、2-丙基异喹啉-1(2H)-酮、2-丁基异喹啉-1(2H)-酮、2-仲丁基异喹啉-1(2H)-酮、2-(异喹啉-1(2H)-酮)乙酸乙酯、2-(2-氧代苯乙基)异喹啉-1(2H)-酮、6-甲基异喹啉-1(2H)-酮、6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、6-氟异喹啉-1(2H)-酮、6-氯异喹啉-1(2H)-酮、6-溴异喹啉-1(2H)-酮、2,6-二甲基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-氟异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-氯异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-溴异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-苯基异喹啉-1(2H)-酮、2-(4-甲基苯基)异喹啉-1(2H)-酮中的任意一种。
优选地，溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、二甲亚砜、甲醇、乙醇、氯仿、乙酸乙酯中的任意一种。
本方案与现有技术相比较有如下有益效果：
1、采用常见廉价易得的无机酸或有机酸作为反应的催化剂，不使用任何金属和有机催化剂，不需要任何氧化剂和添加剂，反应条件温和，产物收率高、操作简单、绿色环保；
2、所用的试剂和催化剂工业来源丰富易得，生产成本低廉，产物纯度高，具有良好的工业应用前景。
附图说明
图1是实施例1所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图2是实施例1所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图3是实施例2所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图4是实施例2所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图5是实施例3所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图6是实施例3所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图7是实施例4所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图8是实施例4所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图9是实施例5所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图10是实施例5所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图11是实施例6所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图12是实施例6所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图13是实施例7所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图14是实施例7所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图15是实施例8所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图16是实施例8所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图17是实施例9所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图18是实施例9所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图19是实施例10所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图20是实施例10所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图21是实施例11所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图22是实施例11所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图23是实施例12所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图24是实施例12所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图25是实施例13所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图26是实施例13所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图27是实施例14所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图28是实施例14所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图29是实施例15所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图30是实施例15所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图31是实施例16所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图32是实施例16所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图33是实施例17所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图34是实施例17所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图35是实施例18所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图36是实施例18所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图37是实施例19所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图38是实施例19所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图39是实施例20所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图40是实施例20所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
图41是实施例21所得产物的核磁共振1H NMR谱图。
图42是实施例21所得产物的核磁共振13C NMR谱图。
具体实施方式
本方案提出一种制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其以异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物为底物，以酸为仅有的催化剂，与碘代丁二酰亚胺(NIS)在一定反应温度和溶剂中反应得到。
上述方法包括如下步骤：
S1.将异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物、碘代丁二酰亚胺和酸依次加入溶剂中，在一定反应温度下反应；
S2.反应完全后，依次对所得反应液进行萃取、干燥、浓缩、重结晶分离。
其中，
反应温度为20～80℃；
碘代丁二酰亚胺与异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物的摩尔比为1～1.5:1。
酸与异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物的摩尔比为0.1～0.5:1。
异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物与溶剂的摩尔比为1:50～200。
酸选自磷酸、三氟醋酸、醋酸、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酰氯、丙酸、甲酸、新戊酸、硝酸、盐酸或路易斯酸中的任意一种，路易斯酸为三氯化铝、三氯化铁、氯化锌或三氟化硼中的任意一种。
异喹啉-1(2H)-酮的衍生物选自2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基异喹啉-1(2H)-酮、2-乙基异喹啉-1(2H)-酮、2-丙基异喹啉-1(2H)-酮、2-丁基异喹啉-1(2H)-酮、2-仲丁基异喹啉-1(2H)-酮、2-(异喹啉-1(2H)-酮)乙酸乙酯、2-(2-氧代苯乙基)异喹啉-1(2H)-酮、6-甲基异喹啉-1(2H)-酮、6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、6-氟异喹啉-1(2H)-酮、6-氯异喹啉-1(2H)-酮、6-溴异喹啉-1(2H)-酮、2,6-二甲基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-氟异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-氯异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-溴异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-苯基异喹啉-1(2H)-酮、2-(4-甲基苯基)异喹啉-1(2H)-酮中的任意一种。
溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、二甲亚砜、甲醇、乙醇、氯仿、乙酸乙酯中的任意一种。
为了让本领域的技术人员更好地理解本方案，下面结合具体实施例对本方案做进一步详细说明。实施例中所使用的工艺方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1：2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物350mg，收率97％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图1所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图2所示。从图1～2可以看出，所得产物为2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例2：2-甲基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-甲基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物268mg，收率94％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图3所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图4所示。从图3～4可以看出，所得产物为2-甲基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例3：2-乙基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-乙基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物263mg，收率88％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图5所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图6所示。从图5～6可以看出，所得产物为2-乙基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例4：2-丙基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-丙基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物251mg，收率80％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图7所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图8所示。从图7～8可以看出，所得产物为2-丙基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例5：2-丁基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-丁基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物249mg，收率76％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图9所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图10所示。从图9～10可以看出，所得产物为2-丁基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例6：2-仲丁基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-仲丁基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物301mg，收率92％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图11所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图12所示。从图11～12可以看出，所得产物为2-仲丁基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例7：2-(4-碘异喹啉-1(2H)-酮)乙酸乙酯的制备
将1mol 2-(异喹啉-1(2H)-酮)乙酸乙酯、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物286mg，收率80％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图13所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图14所示。从图13～14可以看出，所得产物为2-(4-碘异喹啉-1(2H)-酮)乙酸乙酯。
实施例8：2-(2-氧代苯乙基)-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-(2-氧代苯乙基)异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物272mg，收率70％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图15所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图16所示。从图15～16可以看出，所得产物为2-(2-氧代苯乙基)-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例9：4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物263mg，收率97％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图17所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图18所示。从图17～18可以看出，所得产物为4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例10：6-甲基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 6-甲基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物228mg，收率80％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图19所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图20所示。从图19～20可以看出，所得产物为6-甲基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例11：6-甲氧基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物292mg，收率97％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图21所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图22所示。从图21～22可以看出，所得产物为6-甲氧基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例12：6-氟-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 6-氟异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物237mg，收率82％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图23所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图24所示。从图23～24可以看出，所得产物为6-氟-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例13：6-氯-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 6-氯异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物266mg，收率87％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图25所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图26所示。从图25～26可以看出，所得产物为6-氯-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例14：6-溴-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 6-溴异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物287mg，收率82％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图27所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图28所示。从图27～28可以看出，所得产物为6-溴-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例15：2,6-二甲基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2,6-二甲基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物254mg，收率85％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图29所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图30所示。从图29～30可以看出，所得产物为2,6-二甲基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例16：2-甲基-6-甲氧基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-甲基-6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物274mg，收率87％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图31所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图32所示。从图31～32可以看出，所得产物为2-甲基-6-甲氧基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例17：2-甲基-6-氟-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-甲基-6-氟异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物249mg，收率82％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图33所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图34所示。从图33～34可以看出，所得产物为2-甲基-6-氟-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例18：2-甲基-6-氯-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-甲基-6-氯异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物284mg，收率89％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图35所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图36所示。从图35～36可以看出，所得产物为2-甲基-6-氯-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例19：2-甲基-6-溴-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-甲基-6-溴异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物331mg，收率91％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图37所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图38所示。从图37～38可以看出，所得产物为2-甲基-6-溴-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例20：2-甲基-6-苯基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-甲基-6-苯基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物321mg，收率89％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图39所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图40所示。从图39～40可以看出，所得产物为2-甲基-6-苯基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例21：2-(4-甲基苯基)-4-碘异喹啉-1(2H)-酮的制备
将1mol 2-(4-甲基苯基)异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物318mg，收率88％。
采用H1-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图41所示；采用C13-NMR(Bruker Avance III 500MHz)对上述所得产物的结构进行确认，其结果如图42所示。从图41～42可以看出，所得产物为2-(4-甲基苯基)-4-碘异喹啉-1(2H)-酮。
实施例22：考察反应温度对酸催化制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的影响
以2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮为例，将1mol 2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，分别在20℃、40℃、60℃、80℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物的收率如表1所示。
表1：
反应温度 20℃ 40℃ 60℃ 80℃
收率 97％ 97％ 97％ 97％
实施例23：考察碘代丁二酰亚胺(NIS)的添加量对酸催化制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的影响
以2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮为例，将1mol 2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、碘代丁二酰亚胺(添加量分别为1mol、1.1mol、1.2mol、1.3mol、1.4mol、1.5mol)和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物的收率如表2所示。
表2：
Figure BDA0003578188400000101
实施例24：考察催化剂酸的添加量对酸催化制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的影响
以2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮为例，将1mol 2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和催化剂对甲苯磺酸(添加量分别为0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol、0.5mol)依次加入200mol溶剂N,N-二甲基乙酰胺中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物的收率如表3所示。
表3：
Figure BDA0003578188400000102
实施例25：考察溶剂用量对酸催化制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的影响
以2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮为例，分别在50mol、100mol、150mol、200mol溶剂N,N-二甲基乙酰胺中依次加入1mol 2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物的收率如表4所示。
表4：
Figure BDA0003578188400000111
实施例26：考察催化剂酸的选择对酸催化制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的影响
以2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮为例，将1mol 2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂(分别为磷酸、三氟醋酸、醋酸、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酰氯、丙酸、甲酸、新戊酸、硝酸、盐酸、三氯化铝、三氯化铁、氯化锌和三氟化硼)依次加入200mol溶剂1,2-二氯乙烷中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物的收率如表5所示。
表5：
催化剂酸 收率 催化剂酸 收率
磷酸 52％ 甲酸 60％
三氟醋酸 54％ 新戊酸 48％
醋酸 67％ 硝酸 25％
硫酸氢钠 78％ 盐酸 32％
对甲苯磺酸 97％ 三氯化铝 92％
苯磺酸 94％ 三氯化铁 90％
甲磺酸 95％ 氯化锌 47％
对甲苯磺酰氯 95％ 三氟化硼 82％
丙酸 61％
实施例27：考察溶剂的选择对酸催化制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的影响
以2-苄基-4-碘异喹啉-1(2H)-酮为例，将1mol 2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、1.5mol碘代丁二酰亚胺和0.2mol催化剂对甲苯磺酸依次加入200mol溶剂(分别为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、二甲亚砜、甲醇、乙醇、氯仿和乙酸乙酯)中，在20℃下进行反应，反应完全后依次经萃取、干燥、浓缩、重结晶纯化，得到产物的收率如表6所示。
表6：
溶剂 收率 溶剂 收率
N,N-二甲基甲酰胺 84％ 1,2-二氯乙烷 97％
N,N-二甲基乙酰胺 81％ 二甲亚砜 65％
乙腈 73％ 甲醇 46％
甲苯 51％ 乙醇 48％
四氢呋喃 90％ 氯仿 91％
1,4-二氧六环 67％ 乙酸乙酯 85％
由上述实施例可以看出，异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物与碘代丁二酰亚胺(NIS)在酸的催化下可以制备得到相应的4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物，无需使用任何金属和有机催化剂，也不需要任何氧化剂和添加剂，反应条件温和、产物收率高、操作简单、绿色环保；所用的试剂和催化剂工业来源丰富易得，生产成本低廉，产物纯度高，具有良好的工业应用前景。
显然，本方案的上述实施例仅仅是为清楚地说明本方案所作的举例，而并非是对本方案的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本方案的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本方案权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，以异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物为底物，以酸为仅有的催化剂，与碘代丁二酰亚胺在一定反应温度和溶剂中反应得到。
2.根据权利要求1所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物、碘代丁二酰亚胺和酸依次加入溶剂中，在一定反应温度下反应；
反应完全后，依次对所得反应液进行萃取、干燥、浓缩、重结晶分离。
3.根据权利要求1或2所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述反应温度为20～80℃。
4.根据权利要求1或2所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述碘代丁二酰亚胺与异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物的摩尔比为1～1.5:1。
5.根据权利要求1或2所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述酸与异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物的摩尔比为0.1～0.5:1。
6.根据权利要求1或2所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述异喹啉-1(2H)-酮或其衍生物与溶剂的摩尔比为1:50～200。
7.根据权利要求1或2所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述酸为磷酸、三氟醋酸、醋酸、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酰氯、丙酸、甲酸、新戊酸、硝酸、盐酸或路易斯酸中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述路易斯酸为三氯化铝、三氯化铁、氯化锌或三氟化硼中的任意一种。
9.根据权利要求1或2所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述异喹啉-1(2H)-酮的衍生物为2-苄基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基异喹啉-1(2H)-酮、2-乙基异喹啉-1(2H)-酮、2-丙基异喹啉-1(2H)-酮、2-丁基异喹啉-1(2H)-酮、2-仲丁基异喹啉-1(2H)-酮、2-(异喹啉-1(2H)-酮)乙酸乙酯、2-(2-氧代苯乙基)异喹啉-1(2H)-酮、6-甲基异喹啉-1(2H)-酮、6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、6-氟异喹啉-1(2H)-酮、6-氯异喹啉-1(2H)-酮、6-溴异喹啉-1(2H)-酮、2,6-二甲基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-甲氧基异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-氟异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-氯异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-溴异喹啉-1(2H)-酮、2-甲基-6-苯基异喹啉-1(2H)-酮、2-(4-甲基苯基)异喹啉-1(2H)-酮中的任意一种。
10.根据权利要求1或2所述的制备4-碘异喹啉-1(2H)-酮类化合物的方法，其特征在于，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、二甲亚砜、甲醇、乙醇、氯仿、乙酸乙酯中的任意一种。
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