喹啉及其衍生物是有价值的杂环化合物,主要存在于具有生物活性的天然产物以及合成药物和高级功能材料中。由于这类化合物在许多领域中的重要意义,所以各种取代喹啉类化合物的构建方法的开发引起了人们的极大关注。在过去的几十年里,喹啉N-氧化物的C2位官能化已经建立了许多方法,其中包括C-H键烷基化、烯基化、芳基化、烷氧基化、酰化和乙酰氧基化、磺酰化、膦化、胺化、酰胺化、叠氮化、羟基化、卤化、巯基化、三氟甲基化等。但是上述反应存在副产物过多或者使用毒性较大的催化剂等问题,所以开发一种高效、绿色环保的喹啉C2位官能团化的方法具有重要意义。本文基于之前的文献研究,利用电化学催化这一新型、高效、无污染的方法对喹啉的C2位进行官能化,避免了金属催化剂和化学计量的氧化剂的使用。基于以上研究背景,我的工作主要分为以下两部分:1:本文发展了一种在无过渡金属条件下简单高效的实现喹啉的C2位芳基化反应的方法。该反应在三颈一体池中进行,利用易得的磺酰肼作为芳基来源并利用电化学催化这一方法合成了多种广泛存在于天然产物、药剂、有机功能材料和合成中间体中的喹啉类化合物,并成功实现了放大反应的实验,对以后能够实现在工业生产中的量产具有极其重要的意义。2:本文发展了一种在无过渡金属的条件下简单高效的实现喹啉的C2位磺酰化反应的方法。该反应在三颈一体池中进行,利用无毒、易得的亚磺酸钠为磺酰基来源并利用电化学催化这一方法合成了一系列磺酰基取代的喹啉类化合物。后续克量级实验的成功证明该方法具有工业生产的价值。该方法绿色、高效、安全,避免了传统反应中存在的缺点(反应处理复杂、条件苛刻、环境污染等)。