简介
5-甲基喹喔啉属于喹喔啉类含氮杂环化合物，常温下为米色粉末，分子具备芳香杂环结构。该化合物可作为杂环底物，在催化剂与叔丁醇钾存在、氢气加压条件下发生氢化反应，制备相应杂环衍生物。
5-甲基喹喔啉的性状
合成
方法一：将硫酸化聚硼酸酯（10重量%）加入到取代的邻苯二胺衍生物（2.0 mmol）和1,2-二酮（2.0毫摩尔）的混合物中。在100°C的油浴中搅拌反应混合物3分钟。通过薄层色谱法监测反应。将混合物冷却至室温。用水淬灭反应混合物。过滤所得产品。用EtOAc萃取，得到粗产物。从乙醇中重结晶粗产物，或使用硅胶作为固定相和EtOAc:pet通过柱色谱法纯化。以乙醚为流动相，得到产物5-甲基喹喔啉[1]。
方法二：在50°C下，用阮内镍（德固赛B113W；约0.1克/克4）将反应物（1当量）的95%乙醇溶液（每克4 6毫升）氢化。氢化后（通过TLC分析监测氢气吸收）通过过滤去除催化剂。用乙醇清洗催化剂。在40-50°C下减压蒸馏，浓缩合并滤液（终体积2.7 mL/g 4）。冷却至20-25°C后，用碳酸氢钠（0.08当量）将pH值调节至6-8。用水（每克乙二醛2.76克，40%）稀释40%（1.07当量）的乙二醛，并在75分钟内以保持25°C的速度加入到含有苯二胺5的乙醇溶液中。1小时后，根据TLC判断反应完成，将悬浮液再加热至50°C 30分钟，并逐渐冷却至0-5°C。通过过滤收集固体。用40%乙醇（每克1.93毫升）洗涤固体。在40°C下减压干燥固体得到标题化合物5-甲基喹喔啉[2]。
用途
5-甲基喹喔啉可作为含氮杂环底物，在碱与金属催化剂作用下，于氢气加压体系中发生氢化反应用于制备目标杂环衍生物。例如：在高压不锈钢反应器（25mL）中加入催化剂（1mol%）、KOtBu（10mol%）、5-甲基喹喔啉（0.25mmol）和异丙醇（2mL），并密封反应器。将反应器连接到气体歧管，用H2（20巴）吹扫，并用10巴H2压力加压。在60°C下持续搅拌（1000 rpm）12小时进行反应。将高压釜冷却至室温并减压。使用均三甲苯作为内标，通过1H NMR光谱分析反应混合物[3]。
参考文献
[1] Indalkar, Krishna S.; et al. Rapid, efficient and eco-friendly procedure for the synthesis of quinoxalines under solvent-free conditions using sulfated polyborate as a recyclable catalyst. Journal of Chemical Sciences (Berlin, Germany) (2017), 129(2), 141-148.
[2] Marterer, Wolfgang; et al. The Nitration of 5-Methylquinoxalines in Mixed Acid. Organic Process Research & Development (2003), 7(3), 318-323.
[3] Kumar, Ravi; et al. Balancing the Seesaw in Mn-Catalyzed N-Heteroarene Hydrogenation: Mechanism-Inspired Catalyst Design for Simultaneous Taming of Activation and Transfer of H2. ACS Catalysis (2023), 13(7), 4824-4834.