本发明属于有机合成，具体涉及一种吖啶类化合物的模块化合成方法及其应用。
背景技术：
1、吖啶作为一类重要的结构，广泛存在于生物医药、分子探针、光电材料中，具有广泛的实用价值和应用前景。例如，原黄素，吖啶黄，氨基吖啶，依沙吖啶已经作为抗病毒药物被广泛使用，同时，吖啶类化合物在抗肿瘤，抗细菌，治疗阿尔兹海默症、消炎方面具有重要的药理活性。此外，苯基吖啶类化合物可以作为光引发剂应用于不饱和树脂及其单体组成的光固化材料，同时苯基吖啶类化合物还能作为有机合成中间体，并可以用于制备光催化剂。因此，吖啶类化合物也得到越来越多研究人员的关注。
2、bernthsen反应(j.mol.spectrosc.,2011,268,66)是最早用于合成吖啶类化合物的方法，利用二苯胺和羧酸在zncl2参与下，于200-270℃下反应得到9-苯基吖啶类化合物。之后，buchwald等利用pd催化分子内heck反应构建吖啶类化合物。2013年，ellman等报道了通过铑催化亚胺和叠氮[3+3]环化合成吖啶。最近几年，利用二芳基胺类底物合成吖啶骨架也得到了一定的报道，但是在反应中，大多是围绕胺类化合物的使用，但是这些未完全转化的二苯胺类化合物会残留在产品中较难除去，影响产品的纯度和使用。另外，钯催化2-氨基二苯甲酮和环己酮反应构建芳基吖啶类化合物(eur.j.org.chem.2017,577-581)，在反应中需要使用有毒的四氯乙烷为溶剂，并且需要在氧气氛围下，160℃进行反应，存在一定的操作难度。此外，由于使用9-氯吖啶作为底物时需要用到有毒的pocl3或socl2，使得这些方法的实用性和规模化生成得到一定的限制。此外，现有技术中，吖啶盐类化合物由于具有高效的光催化作用，已经作为商品化光催化剂得到广泛的应用，但是商品化的吖啶盐常用的为mes-acr+，种类比较有限，一些特定位点修饰的吖啶盐价格昂贵。
技术实现思路
1、本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种吖啶类化合物的模块化合成方法。
2、本发明的另一目的在于提供一种吖啶盐类化合物，基于上述模块化合成方法制得的吖啶类化合物制备。
3、本发明的再一目的在于提供上述吖啶盐类化合物的制备方法。
4、本发明的又一目的在于提供上述吖啶盐类化合物的用途。
5、本发明的技术方案如下：
6、一种吖啶类化合物的模块化合成方法，该吖啶类化合物的结构式为
7、r1为甲基、酯基、甲氧基、磺酰基、叔丁基、n,n-二甲基、芳环基或杂芳香环基，
8、r2为氢、卤素、烷基、3,5-二甲基、三氟甲基、甲氧基、苯甲酰基、苯基、咔唑、1-萘基、2-萘基、叔丁基或酯基，
9、r3为烷基、杂环基、单取代芳基或多取代芳基；
10、该模块化合成方法包括：将硝基芳烃类化合物、芳基硼酸类化合物/芳基三氟硼酸钾类化合物、lewis acid和第一含卤有机溶剂混合均匀，在空气或惰性气氛下于50-120℃，且254nm-460nm波长的光源照射下进行反应，接着冷却至室温，然后经浓缩和柱层析纯化，得到所述吖啶类化合物；
11、上述硝基芳烃类化合物的结构式为
12、上述芳基硼酸类化合物的结构式为
13、上述芳基三氟硼酸钾类化合物的结构式为
14、优选的，所述r1为h、甲氧基、-so2me或-co2me；
15、所述r2为h、-coph、甲基、3,5-二甲基、-tbu、
16、所述r3为
17、在本发明的一个优选实施方案中，所述lewis acid为三氟甲磺酸铜、醋酸铜、三氟甲磺酸镍或三氟甲磺酸镍。
18、在本发明的一个优选实施方案中，所述第一含卤有机溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷或六氟异丙醇。
19、在本发明的一个优选实施方案中，所述硝基芳烃类化合物、芳基硼酸类化合物/芳基三氟硼酸钾类化合物和lewis acid的摩尔比为1.0:1.0-3.0:0.5-1.2。
20、一种吖啶盐类化合物，其结构式为
21、r1为甲基、酯基、甲氧基、磺酰基、叔丁基、n,n-二甲基、芳环基或杂芳香环基，
22、r2为氢、卤素、烷基、3,5-二甲基、三氟甲基、甲氧基、苯甲酰基、苯基、咔唑、1-萘基、2-萘基、叔丁基或酯基，
23、r3为烷基、杂环基、单取代芳基或多取代芳基，
24、r4为甲基。
25、优选的，所述r1为h、甲氧基、-so2me或-co2me；
26、所述r2为h、-coph、甲基、3,5-二甲基、-tbu、
27、所述r3为
28、更优选的，所述r1为h，r2为h、甲基、
29、上述吖啶盐类化合物的制备方法，包括：将上述模块化合成方法制得的吖啶类化合物、三氟甲磺酸酯、2,6-二取代吡啶类化合物和第二含卤有机溶剂混合均匀，在室温下反应3-9h，接着经浓缩和柱层析纯化，得到所述吖啶盐类化合物。
30、在本发明的一个优选实施方案中，所述2,6-二取代吡啶类化合物为2,6-二叔丁基-4-甲基吡啶。
31、在本发明的一个优选实施方案中，所述第二含卤有机溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷或六氟异丙醇。
32、在本发明的一个优选实施方案中，所述吖啶类化合物、三氟甲磺酸酯和2,6-二取代吡啶类化合物的摩尔比为1:1.0-5.0:1.0-5.0。
33、上述吖啶盐类化合物在制备光催化剂中的用途。
34、本发明的有益效果是：
35、1、本发明利用硝基芳烃作为廉价易得或易于制备的大宗原料，成本较低，易于分离和纯化，反应条件简单，温和，产率最高可达到93％，反应未产生废弃污染气体。
36、2、本发明的底物范围广泛，区域选择性好，由于反应过程中避免通过硝基还原成胺的预制备过程，官能团兼容性好；同时，由于易于在芳环上不同位点上引入不同的取代基，制备非对称多取代的吖啶类化合物，大大缩减以往的合成步骤，提高合成效率，大大简化了合成工艺成本，具有较高的经济效益，为单取代或多取代的吖啶类化合物提高新的合成路线。
37、3、本发明制得的吖啶盐类化合物具有良好光催化活性，且合成方法简单可控，易于工业化生产。
38、4.，本发明的吖啶类化合物的合成方法具有操作简便，可修饰范围大，易于模块化合成，将其应用于吖啶盐类化合物的合成能够便捷、灵活地调控其光化学物理性质，如荧光光谱、氧化还原电位、激发态寿命等，对新型吖啶盐类光催化剂的生成和应用具有很大的商业前景和经济效益。
1.一种吖啶类化合物的模块化合成方法，其特征在于：该吖啶类化合物的结构式为
2.如权利要求1所述的模块化合成方法，其特征在于：所述lewis acid为三氟甲磺酸铜、醋酸铜、三氟甲磺酸镍或三氟甲磺酸镍。
3.如权利要求1所述的模块化合成方法，其特征在于：所述第一含卤有机溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷或六氟异丙醇。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的模块化合成方法，其特征在于：所述硝基芳烃类化合物、芳基硼酸类化合物/芳基三氟硼酸钾类化合物和lewis acid的摩尔比为1.0:1.0-3.0:0.5-1.2。
5.一种吖啶盐类化合物，其特征在于：其结构式为r1为甲基、酯基、甲氧基、磺酰基、叔丁基、n,n-二甲基、芳环基或杂芳香环基，r2为氢、卤素、烷基、3,5-二甲基、三氟甲基、甲氧基、苯甲酰基、苯基、咔唑、1-萘基、2-萘基、叔丁基或酯基，
6.权利要求5所述一种吖啶盐类化合物的制备方法，其特征在于：包括：将权利要求1至4中任一权利要求所述的模块化合成方法制得的吖啶类化合物、三氟甲磺酸酯、2,6-二取代吡啶类化合物和第二含卤有机溶剂混合均匀，在室温下反应3-9h，接着经浓缩和柱层析纯化，得到所述吖啶盐类化合物。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述2,6-二取代吡啶类化合物为2,6-二叔丁基-4-甲基吡啶。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述第二含卤有机溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷或六氟异丙醇。
9.如权利要求6至8中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述吖啶类化合物、三氟甲磺酸酯和2,6-二取代吡啶类化合物的摩尔比为1:1.0-5.0:1.0-5.0。
10.权利要求5所述的吖啶盐类化合物在制备光催化剂中的用途。
