【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喹喔啉酮类化合物合成，尤其涉及一种电化学minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法。
技术介绍
1、众所周知，喹喔啉酮骨架是是众多天然产物分子或药物分子的重要活性组分。对喹喔啉酮骨架进行修饰或官团化，可以使得这些分子表现出优良的药理活性，如抗菌、抗肿瘤、抗凝血、降血糖等。而有机硅化物同样也具有十分良好的理化性质和药用性质。因此，通过一定的手段，将喹喔啉酮和有机硅化物组装在一起，实现喹喔啉酮骨架的定向修饰，是一项非常具有研究价值的挑战性课题。
2、文献研究发现，目前喹喔啉酮骨架的修饰工作可分为三大类：（1）通过金属或者过氧化物介导下喹喔啉酮c3位官能化(carrer, a.; brion, j.-d.; messaoudi, s. org.lett. 2013, 15, 5606; yuan, j.; liu, s.; qu. l. adv. synth. catal. 2017, 359,4197; fu, j.;yuan, j.; zhang, y.; xiao, y.; mao, p.; diao, x.; qu, l. org.chem. front. 2018, 5, 3382; dutta, n.-b.; bhuyan, m.; baishya, g. rscadvances. 2020, 10, 3615; pei, c.; chen, x.; li, l.; wu, y. tetrahedron lett.2021, 83, 153409)。（2）通过光化学反应实现喹喔啉酮c3
3、尽管人们对喹喔啉酮骨架官团化修饰的研究已经有了一些进展，但现有的方法主要集中在喹喔啉酮c3位的烷基化、芳基化、酰基化等。对喹喔啉酮硅基化反应的研究较少，特别是电化学条件下喹喔啉酮硅基化的报道目前十分少见。我们思考主要原因可能是是一些电催化剂的稳定性较差以及反应发生的机制不太清晰。
4、另外，现有技术大多还存在以下缺点和不足：反应条件不够温和（温度要求高）；使用过渡金属和过氧化物作为介导，导致了金属残留；底物范围较窄等。众所周知，杂环的硅基化产物是重要的药物前体，具有很好的药用价值。因此，如何开发更为绿色高效和环境友好的喹喔啉酮杂环硅基化新方法，是有机化学工作者们的需要解决攻克的科学难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种电化学minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，以喹喔啉酮和各种有机硅化合物为初始原料，使用电化学hat策略，经一步反应，即可成功合成硅基化喹喔啉酮类化合物，该反应操作简单，条件温和，产率优良，具有较好的工业化应用潜力，该反应还不使用过渡金属催化剂和化学氧化剂，是一种符合绿色化学和可持续发展理念的合成方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种电化学minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，包括以下步骤：以喹喔啉酮为起始反应原料，将喹喔啉酮、有机硅化物、氢转移试剂（hat）和电解质加入在反应溶剂中，通过电流驱动反应进行，避免了外加化学氧化剂和过渡金属催化剂的使用，反应完全后，经过后处理得到喹喔啉酮硅基化产物，其反应方程式如下：
4、。
5、优选地，所述反应方程式中，取代基r1为氢、烷基、烯基、炔基、苄基和芳基中的一种，r2可为单取代、双取代卤素或烷基，r3、r4和r5均可为氢、烷基和芳基中的一种，所述喹喔啉酮硅基化产物为c3-位硅基化的喹喔啉酮类化合物。
6、优选地，所述反应合成的具体过程为：依次将喹喔啉酮、有机硅化物、氢转移试剂和电解质加入到反应溶剂中，在电化学条件下搅拌反应；使用薄层色谱法检测反应进行情况，待反应结束后，采用水淬灭反应，萃取；再经快速柱层析和减压浓缩等方法分离提纯，最终得到所述硅基化喹喔啉酮类化合物。
7、优选地，所述氢转移试剂为奎宁环、 n-羟基邻苯二甲酰亚胺（nhpi）、叠氮化钠（nan3）或叠氮基三甲基硅烷（tmsn3），其用量为喹喔啉酮类化合物的1:1.2~1:2倍（摩尔比）。
8、优选地，所述反应合成在空气条件下进行，且温度为室温，反应时间为10小时，无需使用额外的加热装置和真空反应装置，这就大大降低了反应的成本。
9、优选地，所述电解质包括 nbu4npf6、 nbu4nbf4和 nbu4ni中的一种，电解质用量与喹喔啉酮相当（摩尔比1:1）。
10、优选地，所述电流驱动反应的反应电极为gf(+)/pt(-)、c(+)/pt(-)和pt(+)/pt(-)中的一种。
11、优选地，所述反应溶剂为甲醇、乙腈、丙酮和二甲基亚砜中的一种。
12、优选地，所述萃取时使用的溶剂为二氯甲烷和水。
13、优选地，所述柱层析采用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为：石油醚:石油醚=50:1~10:1。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
15、本专利技术提出了一种全新的通过电化学hat策略实现喹喔啉酮类化合物硅基化的绿色合成方法。
16、具有以下优点：
17、1）制备过程中使用电催化的方法，相对于传统的高能耗的能源，本专利技术使用绿色无污染的直流电源作为能源，体现环境友好的可持续发展理念；
18、2）合成喹喔啉酮硅基化产物的反应，在室温、空气条件下顺利进行。无需使用加热装置和密闭反应装置，这大大降低了反应的成本；
19、3）在制备喹喔啉酮硅基化产物的过程中，使用了安全、低毒的hat试剂，同时还避免了外加氧化剂和过渡金属催化剂的使用，符合绿色化学的理念；
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1.一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：包括以下步骤：以喹喔啉酮为起始反应原料，将喹喔啉酮、有机硅化物、氢转移试剂（HAT）和电解质加入在反应溶剂中，通过电流驱动反应进行，反应完全后，经过后处理得到喹喔啉酮硅基化产物，其反应方程式如下：
2.根据权利要求1所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述反应方程式中，取代基R1为氢、烷基、烯基、炔基、苄基和芳基中的一种，R2可为单取代、双取代卤素或烷基，R3、R4和R5均可为氢、烷基和芳基中的一种，所述喹喔啉酮硅基化产物为C3-位硅基化的喹喔啉酮类化合物。
3.根据权利要求1所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述反应合成的具体过程为：依次将喹喔啉酮、有机硅化物、氢转移试剂和电解质加入到反应溶剂中，在电化学条件下搅拌反应；使用薄层色谱法检测反应进行情况，待反应结束后，采用水淬灭反应，萃取；再经快速柱层析和减压浓缩等方法分离提纯，最终得到所述硅基化喹喔啉酮类化合物。
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5.根据权利要求3所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述反应合成在空气条件下进行，且温度为室温，反应时间为10小时。
6.根据权利要求3所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述电解质包括nBu4NPF6、nBu4NBF4和nBu4NI中的一种，电解质用量与喹喔啉酮相当（摩尔比1:1）。
7.根据权利要求1所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述电流驱动反应的反应电极为GF(+)/Pt(-)、C(+)/Pt(-)和Pt(+)/Pt(-)中的一种。
8.根据权利要求3所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述反应溶剂为甲醇、乙腈、丙酮和二甲基亚砜中的一种。
9.根据权利要求3所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述萃取时使用的溶剂为二氯甲烷和水。
10.根据权利要求1所述的一种电化学Minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述柱层析采用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，其体积比为：石油醚:石油醚=50:1~10:1。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：包括以下步骤：以喹喔啉酮为起始反应原料，将喹喔啉酮、有机硅化物、氢转移试剂（hat）和电解质加入在反应溶剂中，通过电流驱动反应进行，反应完全后，经过后处理得到喹喔啉酮硅基化产物，其反应方程式如下：
2.根据权利要求1所述的一种电化学minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述反应方程式中，取代基r1为氢、烷基、烯基、炔基、苄基和芳基中的一种，r2可为单取代、双取代卤素或烷基，r3、r4和r5均可为氢、烷基和芳基中的一种，所述喹喔啉酮硅基化产物为c3-位硅基化的喹喔啉酮类化合物。
3.根据权利要求1所述的一种电化学minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述反应合成的具体过程为：依次将喹喔啉酮、有机硅化物、氢转移试剂和电解质加入到反应溶剂中，在电化学条件下搅拌反应；使用薄层色谱法检测反应进行情况，待反应结束后，采用水淬灭反应，萃取；再经快速柱层析和减压浓缩等方法分离提纯，最终得到所述硅基化喹喔啉酮类化合物。
4.根据权利要求3所述的一种电化学minisci反应合成硅基取代的喹喔啉酮类化合物的方法，其特征在于：所述氢转移试剂为奎宁环、n-羟基邻苯二甲酰亚胺（nhpi）、叠氮化钠（nan3）或叠氮基三甲基硅烷（tmsn3），其用量...
【专利技术属性】
技术研发人员：李衡，韦晓静，汪静怡，
申请(专利权)人：江苏食品药品职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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