Acid-promoted ［5+1］ Annulation of 2-Vinylanilines with Diazo Compounds to 2-Arylquinolines

doi:10.7503/cjcu20200340

Abstract

Abstract:

An acid-promoted ［5+1］ annulation of 2-vinylanilines with diazo compounds for the synthesis of 2-arylquinolines was developed. The strategy applies cheap and available anilines and diazo compounds as substrates， and generates 24 kinds of 2-arylquinolines in metal-free catalysis with excellent functional group tole-rance in moderate to good yields. This method not only provides an efficient， economical and simple approach for the synthesis of 2-arylquinolines， but also enriches the organic reactions of diazo compounds.

Key words: Acid-promoted ［5+1］ annulation, Metal-free catalysis, 2-Arylquinoline

CLC Number:

O626

NAN Jiang, CHEN Pu, MA Yangmin. Acid-promoted ［5+1］ Annulation of 2-Vinylanilines with Diazo Compounds to 2-Arylquinolines[J]. Chemical Journal of Chinese Universities, 2020, 41(11): 2457-2463.

Figures/Tables 4

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Compd.	HRMS, m/z[M+H]⁺(calcd.)	Compd.	HRMS, m/z[M+H]⁺(calcd.)
1a	196.1131(196.1126)	1n	274.0223(274.0231)
1b	210.1280(210.1283)	1o	280.0941(280.0949)
1c	230.0728(230.0737)	1p	268.1337(268.1338)
1d	246.1288(246.1283)	1q	226.1228(226.1232)
1e	202.0687(202.0690)	2a	219.0765(219.0770)
1f	134.0966(134.0970)	2b	249.0872(249.0875)
1g	210.1277(210.1283)	2c	296.9871(296.9875)
1h	188.1430(188.1439)	2d	225.0331(225.0334)
1i	210.1277(210.1283)	2e	209.0560(209.0562)
1j	226.1225(226.1232)	2f	269.0919(269.0926)
1k	242.1000(242.1003)	2g	157.0609(157.0613)
1l	272.1431(272.1439)	2h	143.0455(143.0457)
1m	214.1026(214.1032)

Compd.	HRMS, m/z[M+H]⁺(calcd.)	Compd.	HRMS, m/z[M+H]⁺(calcd.)
1a	196.1131(196.1126)	1n	274.0223(274.0231)
1b	210.1280(210.1283)	1o	280.0941(280.0949)
1c	230.0728(230.0737)	1p	268.1337(268.1338)
1d	246.1288(246.1283)	1q	226.1228(226.1232)
1e	202.0687(202.0690)	2a	219.0765(219.0770)
1f	134.0966(134.0970)	2b	249.0872(249.0875)
1g	210.1277(210.1283)	2c	296.9871(296.9875)
1h	188.1430(188.1439)	2d	225.0331(225.0334)
1i	210.1277(210.1283)	2e	209.0560(209.0562)
1j	226.1225(226.1232)	2f	269.0919(269.0926)
1k	242.1000(242.1003)	2g	157.0609(157.0613)
1l	272.1431(272.1439)	2h	143.0455(143.0457)
1m	214.1026(214.1032)

Compd.	Appearance	Yield(%)	m. p./℃	HRMS, m/z[M+H]⁺(calcd.)
3a	Yellow solid	78	106—108(109—111^[40])	282.1280(282.1283)
3b	Yellow oil	76		296.1431(296.1439)
3c	Yellow oil	75		316.0890(316.0893)
3d	Yellow solid	69	130—132	332.1443(332.1439)
3e	Yellow oil	47		288.0854(288.0847)
3f	Yellow oil	57		220.1131(220.1126)
3g	Yellow solid	63	145—147	296.1433(296.1439)
3h	Yellow solid	54	98—99	274.1595(274.1596)
3i	Yellow solid	74	132—134(125—127^[40])	296.1440(296.1439)
3j	Yellow solid	65	115—117(116—119^[40])	312.1380(312.1388)
3k	Yellow solid	47	142—144	328.1153(328.1160)
3l	Yellow solid	63	169—171(171—172^[40])	358.1590(358.1596)
3m	Pale yellow solid	73	108—110	300.1185(300.1189)
3n	Pale yellow solid	77	156—158(154—155^[40])	360.0381(360.0388)
3o	White solid	71	142—144	366.1105(366.1106)
3p	Pale yellow solid	40	143—145	354.1489(354.1494)
3q	Yellow solid	42	128—130(122—124^[41])	312.1384(312.1388)
3r	Yellow solid	65	94—96	312.1384(312.1388)
3s	Yellow solid	76	133—135	360.0387(360.0388)
3t	Yellow solid	72	80—82(85—87^[40])	288.0852(288.0847)
3u	Brown solid	67	101—103(100—102^[40])	272.1070(272.1075)
3v	Yellow solid	67	126—128	332.1433(332.1439)
3w	Yellow solid	59	98—99(98—99^[42])	220.1120(220.1126)
3x	Pale yellow solid	63	61—63(62—63^[43])	206.0973(206.0970)

Compd.	Appearance	Yield(%)	m. p./℃	HRMS, m/z[M+H]⁺(calcd.)
3a	Yellow solid	78	106—108(109—111^[40])	282.1280(282.1283)
3b	Yellow oil	76		296.1431(296.1439)
3c	Yellow oil	75		316.0890(316.0893)
3d	Yellow solid	69	130—132	332.1443(332.1439)
3e	Yellow oil	47		288.0854(288.0847)
3f	Yellow oil	57		220.1131(220.1126)
3g	Yellow solid	63	145—147	296.1433(296.1439)
3h	Yellow solid	54	98—99	274.1595(274.1596)
3i	Yellow solid	74	132—134(125—127^[40])	296.1440(296.1439)
3j	Yellow solid	65	115—117(116—119^[40])	312.1380(312.1388)
3k	Yellow solid	47	142—144	328.1153(328.1160)
3l	Yellow solid	63	169—171(171—172^[40])	358.1590(358.1596)
3m	Pale yellow solid	73	108—110	300.1185(300.1189)
3n	Pale yellow solid	77	156—158(154—155^[40])	360.0381(360.0388)
3o	White solid	71	142—144	366.1105(366.1106)
3p	Pale yellow solid	40	143—145	354.1489(354.1494)
3q	Yellow solid	42	128—130(122—124^[41])	312.1384(312.1388)
3r	Yellow solid	65	94—96	312.1384(312.1388)
3s	Yellow solid	76	133—135	360.0387(360.0388)
3t	Yellow solid	72	80—82(85—87^[40])	288.0852(288.0847)
3u	Brown solid	67	101—103(100—102^[40])	272.1070(272.1075)
3v	Yellow solid	67	126—128	332.1433(332.1439)
3w	Yellow solid	59	98—99(98—99^[42])	220.1120(220.1126)
3x	Pale yellow solid	63	61—63(62—63^[43])	206.0973(206.0970)

Compd.	¹H NMR(400 MHz, CDCl₃), δ	¹³C NMR(100 MHz, CDCl₃), δ
3a	8.27(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.21(d, J=6.8 Hz, 2H), 7.92(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.84(s, 1H), 7.75(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.61—7.52(m, 7H), 7.52—7.45(m, 2H)	156.8, 149.1, 148.7, 139.6, 138.3, 130.1, 129.5, 129.3, 128.8, 128.5, 128.4, 127.5, 126.3, 125.7, 125.6, 119.3
3b	8.24(d, J=8.5 Hz, 1H), 8.19(d, J=7.1 Hz, 2H), 7.91(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.81(s, 1H), 7.72(t, J=7.6 Hz, 1H), 7.52(t, J=7.3 Hz, 2H), 7.49—7.40(m, 3H), 7.39—7.29(m, 3H), 2.46(s, 3H)	156.8, 149.3, 148.8, 139.7, 138.3, 130.2, 130.1, 129.4, 129.3, 129.1, 128.8, 128.4, 127.6, 126.6, 126.2, 125.8, 125.7, 119.3, 21.5
3c	8.24(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.17(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.83(d, J=8.0 Hz, 1H), 7.77(s, 1H), 7.73(t, J=6.8 Hz, 1H), 7.56—7.43(m, 8H)	156.8, 148.7, 147.8, 139.4, 136.7, 134.5, 130.8, 130.2, 129.6, 129.4, 128.8, 127.5, 126.5, 125.4, 125.2, 119.2
3d	8.28(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.21(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.98(dd, J=14.5, 8.2 Hz, 2H), 7.92(s, 1H), 7.71(t, J=8.4 Hz, 1H), 7.62(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.55—7.49(m, 4H), 7.49—7.40(m, 3H), 7.33(t, J=8.2 Hz, 2H)	156.8, 148.5, 148.0, 139.5, 136.0, 133.5, 132.0, 123.0, 129.6, 129.4, 128.8, 128.3, 127.6, 127.4, 127.0, 126.5, 126.3, 126.2, 126.1, 126.0, 125.3, 120.5
3e	8.25(dd, J=14.3, 8.7 Hz, 2H), 8.18(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.92(s, 1H), 7.78(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.57—7.50(m, 4H), 7.48(d, J=7.2 Hz, 1H), 7.43(d, J=3.6 Hz, 1H), 7.24(t, J=5.1 Hz, 1H)	156.9, 149.0, 141.5, 139.4, 139.2, 130.2, 129.7, 129.4, 128.8, 128.5, 127.8, 127.5, 127.1, 126.7, 125.4, 125.3, 119.8
3f	8.20—8.11(m, 3H), 7.98(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.76—7.66(m, 2H), 7.57—7.42(m, 4H), 2.75(s, 3H)	157.0, 148.1, 144.7, 139.8, 130.2, 129.3, 129.1, 128.7, 127.5, 127.2, 126.0, 123.6, 119.7, 19.0
3g	8.23(d, J=12.0 Hz, 1H), 7.73—7.64(m, 3H), 7.62—7.39(m, 8H), 7.39—7.33(m, 2H), 2.21(s, 3H)	160.9, 147.8, 146.3, 141.6, 137.8, 129.5, 129.4, 129.0, 128.7, 128.6, 128.4, 128.1, 127.9, 127.1, 126.8, 126.3, 126.0, 18.7
3h	8.16(t, J=8.4 Hz, 2H), 7.68(t, J=8.4 Hz, 1H), 7.61—7.38(m, 6H), 3.45—3.27(m, 2H), 3.09—2.92(m, 2H), 1.98—1.93(m, 2H), 1.82(q, J=5.8 Hz, 2H), 1.68(q, J=5.6 Hz, 2H)	159.9, 149.4, 146.4, 141.9, 134.2, 130.3, 129.0, 128.3, 128.2, 127.8, 126.2, 126.1, 123.0, 32.0, 30.8, 28.1, 27.0, 26.1
3i	8.24(d, J=8.5 Hz, 1H), 8.19(d, J=7.1 Hz, 2H), 7.91(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.81(s, 1H), 7.72(t, J=7.6 Hz, 1H), 7.52(t, J=7.3 Hz, 2H), 7.49—7.40(m, 3H), 7.39—7.29(m, 3H), 2.46(s, 3H)	156.8, 149.3, 148.8, 139.7, 138.3, 130.2, 130.1, 129.4, 129.3, 129.1, 128.8, 128.4, 127.6, 126.6, 126.2, 125.8, 125.7, 119.3, 21.5
Compd.	¹H NMR(400 MHz, CDCl₃), δ	¹³C NMR(100 MHz, CDCl₃), δ
3j	8.19—8.12(m, 3H), 7.77(s, 1H), 7.61—7.53(m, 4H), 7.53—7.47(m, 3H), 7.46—7.35(m, 2H), 7.19(d, J=2.8 Hz, 1H), 3.79(s, 3H)	157.7, 154.6, 147.7, 144.9, 139.7, 138.7, 131.6, 129.3, 128.9, 128.8, 128.7, 128.3, 127.3, 126.6, 121.8, 119.6, 103.6, 55.4
3k	8.25—8.07(m, 3H), 7.79(s, 1H), 7.66(d, J=2.1 Hz, 1H), 7.61(dd, J=8.8, 2.2 Hz, 1H), 7.58—7.41(m, 8H), 2.46(s, 3H)	156.1, 147.9, 147.1, 139.5, 138.3, 137.1, 130.4, 129.5, 129.3, 129.0, 128.9, 128.7, 128.5, 127.5, 126.2, 121.1, 119.9, 15.8
3l	8.37(d, J=8.7 Hz, 1H), 8.27(d, J=6.8 Hz, 2H), 8.16(d, J=2.0 Hz, 1H), 8.05(dd, J=8.7, 2.1 Hz, 1H), 7.90(s, 1H), 7.70—7.64(m, 4H), 7.64—7.55(m, 5H), 7.55—7.46(m, 3H), 7.43—7.37(m, 1H)	156.7, 149.3, 148.2, 140.6, 139.5, 139.0, 138.3, 130.5, 129.5, 129.3, 129.2, 128.8, 128.7, 128.4, 127.5, 127.4, 125.9, 123.3, 119.7
3m	8.23(dd, J=9.1, 5.6 Hz, 1H), 8.17(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.83(s, 1H), 7.58—7.44(m, 10H)	159.3(d, J=245.7 Hz), 156.3(d, J=2.7 Hz), 148.6(d, J=5.5 Hz), 145.9, 139.3, 137.9, 132.5(d, J=9 Hz), 129.4, 129.3, 128.9, 128.8, 128.6, 127.4, 126.4(d, J=9.4 Hz), 119.8, 119.5(d, J=25.5 Hz), 108.9(d, J=22.9 Hz)
3n	8.21—8.14(m, 2H), 8.09(d, J=9.0 Hz, 1H), 8.03(d, J=2.2 Hz, 1H), 7.82(s, 1H), 7.78(dd, J=8.9, 2.2 Hz, 1H), 7.58—7.46(m, 8H)	157.1, 148.3, 147.3, 139.1, 137.6, 132.9, 131.8, 129.6, 129.4, 128.8, 128.7, 127.7, 127.5, 126.9, 120.4, 120.0
3o	8.31(d, J=9.2 Hz, 1H), 8.27—8.18(m, 2H), 7.91(s, 1H), 7.82—7.74(m, 1H), 7.67—7.47(m, 9H)	157.4, 149.2, 147.2, 147.0, 139.2, 137.6, 132.3, 129.7, 129.4, 128.9, 128.8, 127.6, 126.1, 123.5, 120.1(q, J=256.1 Hz), 116.5
3p	8.68(d, J=1.9 Hz, 1H), 8.36—8.16(m, 4H), 7.88(s, 1H), 7.65—7.46(m, 8H), 4.40(q, J=7.1 Hz, 2H), 1.39(t, J=7.1 Hz, 3H)	166.4, 158.7, 150.7, 150.5, 139.1, 137.7, 130.3, 129.8, 129.6, 129.0, 128.9, 128.8, 128.1, 127.7, 125.0, 119.9, 61.2, 14.3
3q	8.21(d, J=6.8 Hz, 2H), 7.84(s, 1H), 7.57—7.42(m, 9H), 7.37(t, J=7.6 Hz, 1H), 7.07(d, J=7.7 Hz, 1H), 4.11(s, 3H)	155.7, 155.6, 149.1, 140.7, 139.7, 138.7, 129.5, 129.1, 128.7, 128.4, 128.3, 127.6, 126.8, 126.2, 119.8, 117.4, 107.9, 56.2
3r	8.25(d, J=8.6 Hz, 1H), 8.20(d, J=8.8 Hz, 2H), 7.91(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.81(s, 1H), 7.74(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.61—7.53(m, 5H), 7.47(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.07(d, J=8.8 Hz, 2H), 3.91(s, 3H)	160.8, 156.4, 148.9, 148.7, 138.5, 132.2, 129.9, 129.5 129.4, 128.9, 128.5, 128.3, 125.9, 125.6, 125.5, 118.8, 114.2, 55.4
3s	8.26(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.11(d, J=8.4 Hz, 2H), 7.93(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.80(s, 1H), 7.76(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.67(d, J=8.8 Hz, 2H), 7.61—7.54(m, 5H), 7.51(t, J=8.3 Hz, 1H)	155.5, 149.4, 148.7, 138.4, 138.2, 131.9, 130.0, 129.7, 129.5, 129.0, 128.6, 128.5, 126.5, 125.8, 125.6, 123.9, 118.8
3t	8.19(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.87(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.78—7.75(m, 2H), 7.73(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.60—7.52(m, 5H), 7.50(d, J= 5.0 Hz, 1H), 7.46(t, J=6.8 Hz, 1H), 7.18(dd, J=5.1, 3.7 Hz, 1H)	151.8, 149.0, 148.6, 145.3, 138.1, 129.6, 129.5, 128.6, 128.5, 128.4, 128.0, 126.1, 125.8, 125.6, 117.9
3u	8.23(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.88(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.79(s, 1H), 7.73(t, J=8.4 Hz, 1H), 7.65(dd, J=1.8, 0.8 Hz, 1H), 7.60—7.51(m, 5H), 7.47(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.26(d, J=3.4 Hz, 1H), 6.62(dd, J=3.4, 1.8 Hz, 1H)	153.7, 149.1, 148.6, 148.5, 144.1, 138.1, 129.7, 129.5, 128.6, 128.4, 126.2, 125.8, 125.7, 117.7, 112.2, 110.2
3v	8.69(s, 1H), 8.46(d, J=8.6 Hz, 1H), 8.34(d, J=8.4 Hz, 1H), 8.07—8.00(m, 3H), 8.00—7.90(m, 2H), 7.79(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.69—7.50(m, 8H)	156.6, 149.2, 148.9, 138.4, 136.9, 133.9, 133.5, 130.1, 129.6, 128.8, 128.6, 128.5, 128.4, 127.7, 127.1, 126.7, 126.4, 126.3, 125.8, 125.7, 125.0, 119.4
3w	8.11(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.88(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.71(t, J=8.0 Hz, 1H), 7.63—7.49(m, 5H), 7.45(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.26(s, 1H), 2.80(s, 3H)	158.5, 148.5, 148.4, 138.1, 129.5, 129.3, 129.0, 128.5, 128.3, 125.7, 125.6, 125.0, 122.2, 25.3
3x	8.97(d, J=4.4 Hz, 1H), 8.21(d, J=8.4 Hz, 1H), 7.95(d, J=8.5 Hz, 1H), 7.75(t, J=6.8 Hz, 1H), 7.61—7.46(m, 6H), 7.36(d, J=4.4 Hz, 1H)	149.9, 148.6, 148.4, 137.9, 129.8, 129.5, 129.3, 128.5, 128.4, 126.7, 126.6, 125.8, 121.3