铂锡双金属催化剂催化加氢示意图
喹啉类化合物具有生物活性, 是药物合成的重要中间体, 如可用于合成补疟哇、磷酸氯喹等抗疟药; 甲基喹啉 N-氧化物和它的衍生物等具有显著抗菌药效; 8-烷氧基喹啉衍生物可以医治肾盂肾炎和尿道炎, 等等. 喹啉及其衍生物还广泛用于农药、染料、抗氧化剂、食品饲料添加剂、化学试剂、助剂和发光材料和医疗保健等领域. 合成喹啉的方法主要有 Skraup法, Combes法, Friedlaender法和Pfitzinger法, 和Doebner-von Miller法等. 这些方法一般都以苯胺和脂肪醛、三羟基胺或烯烃为原料, 需要添加无机酸或碱, 存在反应条件苛刻, 原料贵, 工艺复杂, 环境不友好, 收率不高等缺点, 因而限制了它们进一步的应用. 基于此, 人们尝试采用不同的过渡金属化合物均相催化合成喹啉及其衍生物. 在催化剂RuCl3·nH2O/3PPh3和SnCl2·2H2O存在下, 苯胺和3-氨基-1-丙醇在二氧六环反应得到相应的喹啉衍生物. Cho等以RuCl2(=CHPh)(PCy3)2为催化剂, 以邻氨基苯甲醇和芳香酮类化合物为原料, 通过氧化环化合成了一系列喹啉产物. Arcadia等采用Au(III)化合物为催化剂, 以邻氨基芳香醛和酮为原料合成了带有活性亚甲基的喹啉产物. Kavitha等报道了由CuPy2Cl2催化合成2-甲基喹啉衍生物的方法. 尽管均相催化合成喹啉类化合物效率高, 但存在催化剂和产物分离困难等问题.
2006年, 浙江工业大学绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地严新焕小组报道了一个氢转移反应体系原位液相加氢反应, 引起了人们的关注. 原位液相加氢是将含氧化合物液相重整制得的活性氢原子直接原位应用于液相催化加氢反应, 从而实现在无外加氢源的条件下进行液相加氢反应. 该体系已经成功应用于多种液相加氢反应体系. 在硝基苯加氢制备苯胺类化合物的反应中, 硝基苯转化率高于99%, 苯胺选择性高于98%; 苯酚液相加氢合成环己酮和环己醇, 产物总收率达81.6%; 在Pt/γ-Al2O3催化剂上进行硝基苯加氢反应, 产物 N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺的总收率高达99.5%. 2012年,此小组以芳香硝基化合物为起始原料, 以2%Pt-Sn/γ-Al2O3为催化剂, 采用原位液相加氢法可以一锅法合成喹啉类化合物, 考察了Pt/Sn摩尔比、反应温度、原料浓度和水含量等对反应性能的影响. 结果表明, 在 Pt/Sn摩尔比0.5,220 oC, 5.0MPa, 原料浓度6%, 水含量30% 及反应物停留时间为72 s的条件下, 生成产物6-甲氧基-2-甲基喹啉的收率可达72%。