喹啉-2-甲酸的合成

李小清 方衛(wèi)國

（杭州澳賽諾化工有限公司，浙江 杭州 310030）

喹啉-2-甲酸（Ⅰ）作為有機合成中間體，其合成方法采用傳統(tǒng)的縮合反應［1-2］，分兩步反應，第一步反應是還原反應，將鄰硝基芳醛還原成鄰氨基芳醛；第二步反應在堿性條件下和有α-H的醛或酮發(fā)生縮合反應。由于鄰氨基芳醛自身的不穩(wěn)定性，所以傳統(tǒng)的縮合反應在使用過程中受到一定的限制，近幾年對縮合反應的改進出現(xiàn)了很多的報道［3］。本文研究對傳統(tǒng)方法的改進，采用一步法［4］，鄰硝基苯甲醛還原成鄰氨基苯甲醛后，不經(jīng)分離直接進行縮合反應，反應式如下：

1 實驗

1.1 試劑及儀器

鄰硝基苯甲醛，鐵粉，濃鹽酸，95％乙醇，丙酮酸乙酯，均為國產(chǎn)工業(yè)品。

DRX-500核磁共振儀，ZF-1三用紫外分析儀。

1.2 喹啉-2-甲酸（Ⅰ）

三口燒瓶帶機械攪拌，依次加入95％乙醇（100mL）、鄰硝基苯甲醛（15g，0.1mol）、鐵粉（28g，0.5mol）和0.001mol/L鹽酸（20mL），升溫至55℃反應60min，TLC［展開劑：石油醚-乙酸乙酯（4：1）］顯示原料點消失后，再加入丙酮酸乙酯（Ⅲ）（13.3g，0.13mol），60min內(nèi)滴加20％氫氧化鈉溶液（20mL），反應1h，TLC［展開劑：石油醚-乙酸乙酯（4：1），ZF-1三用紫外分析儀］顯示鄰氨基苯甲醛（Ⅱ）點消失后，冷卻，過濾除去多余的鐵粉，減壓蒸除溶劑，用2N的鹽酸調(diào)pH值，使pH在6～7，大概需要消耗鹽酸40mL，用二氯乙烷（60mL×3）萃取，合并有機相，用5g無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸除溶劑，得淡黃色固體粗品19.4g，加入10mL乙酸乙酯，升溫至55℃～60℃，可完全溶解，再滴加40mL石油醚（石油醚：乙酸乙酯=4：1）進行重結(jié)晶，降溫到0℃～5℃，過濾，得白色固體Ⅰ（15.47g，），收率90％。1H NMR（CDCl3，TMS）：δppm：7.22～8.05（4H，aromat H），δppm：8.23～8.43（2H）。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑的量對收率的影響

化合物Ⅱ是鄰氨基芳醛類化合物，自身就可以進行縮聚反應，當溶劑量過少時，則化合物Ⅱ相對濃度較高，有利于聚合，導致收率偏低，當溶劑量較多時，會增加原料成本，所以，需要選擇合適的溶劑量，固定反應溫度55℃和投料比（鄰硝基苯甲醛和鐵粉當量比為1：5），按前述的實驗方法進行反應，結(jié)果見表1。

表1 溶劑量對收率的影響

由表1可見，當溶劑量較少時，收率相對偏低，當溶劑量較多時，對收率影響不大。

2.2 反應溫度對收率的影響

固定溶劑量100mL和投料比（鄰硝基苯甲醛和鐵粉當量比為1：5），按前述的實驗方法進行反應，結(jié)果見表2。

表2 反應溫度對收率的影響

由表2可見，溫度越高，收率越低，主要是因為溫度越高時，增加了化合物Ⅱ的不穩(wěn)定性，導致收率偏低。所以，選擇反應溫度為55℃還是比較合適的，當溫度更低是，則反應變得很慢。

3 結(jié)論

本文主要研究合成喹啉-2-甲酸，是在傳統(tǒng)的方法基礎上，采用了一步法操作，可以顯著的提高收率。該合成工藝操作簡單，對一些不穩(wěn)定或不好分離的鄰氨基芳醛類化合物特別適用。

［3］Lee Jrvin Smith，J W Opie.Synthesis of oaminobenzaldehyde［J］.Organic Syntheses，1955，5：56.

［4］An Hu Li，Eilaf Ahmed，Xin Chen，Matthew Cox.A highly effective one-pot synthesis of quinolines from onitroarylcarbaldehydes.Org.Biomol.Chem.，2007，5：61-64.