一種制備2,3-二氫喹唑啉-4(1h)-酮及其衍生物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及 其衍生物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物是一類具有良好生物活性、藥理活性的含 氮雜環(huán)化合物，其在抗炎、抗菌、抑制癌細(xì)胞、抗高血壓、抗風(fēng)濕、抗血壓、利尿等方面具有優(yōu) 異的生物活性，在醫(yī)藥方面具有廣闊的應(yīng)用前景。另外，它們在農(nóng)業(yè)方面也有重要應(yīng)用，可 用作殺菌劑、除草劑等。因此，2,3_二氫喹唑啉-4(1Η)_酮及其衍生物的制備引起了人們廣 泛的關(guān)注。傳統(tǒng)制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物的方法是三種組分在多種催 化體系下采用"一鍋法"法，可是這種方法或多或少都存在一些缺點(diǎn)，比如使用有毒有害、不 能循環(huán)使用的催化劑，大量的可揮發(fā)性有機(jī)溶劑，反應(yīng)后處理復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)間長，反應(yīng)條件 比較苛刻等。因此，尋找一種綠色、簡潔和溫和的制備方法成為發(fā)展的需要。
[0003] 離子液體是由一種含氮雜環(huán)的有機(jī)陽離子和一種無機(jī)或有機(jī)陰離子組成的液態(tài) 鹽類。在有機(jī)合成中，它與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑相比，具有不揮發(fā)、溶解能力強(qiáng)、不易燃、可以 為反應(yīng)提供一個(gè)全離子環(huán)境等特點(diǎn)，近年來離子液體作為溶劑在有機(jī)合成中得到了廣泛的 應(yīng)用。另外，酸性離子液體作為一種功能化離子液體由于具有較好的熱穩(wěn)定性、分布均勻 的酸性位點(diǎn)及易與產(chǎn)物分離回收等優(yōu)點(diǎn)而被運(yùn)用到2，3-二氫喹唑啉-4 (IΗ)-酮及其衍 生物的制備過程中。比如閩江學(xué)院的李心忠等在微波條件下，發(fā)現(xiàn)自己合成出的兩種新 型Bronsted酸性功能化離子液體1-(4-磺酸基）-3-甲基咪唑硫酸氫根鹽和N-(4-磺酸 基）芐基吡啶硫酸氫根鹽，可以作為反應(yīng)介質(zhì)兼催化劑運(yùn)用到2-氨基苯甲酸、酰氯和乙酸 銨三組分制備2-取代-4 (3H)-喹唑啉酮的過程中，反應(yīng)時(shí)間僅需要6min，最高產(chǎn)率可達(dá)到 95%，并且該離子液體經(jīng)減壓蒸餾、真空干燥后可重復(fù)使用3次，其催化活性基本保持不變 (2-取代-4(3H)-喹唑啉酮在Bransted酸性功能化離子液體中的微波合成[J]，有機(jī)化學(xué)， 2010, 30 (3) :452~455)。作為研宄工作的延續(xù)，該課題組也將上述兩種酸性功能化離子液 體作為反應(yīng)介質(zhì)與催化劑運(yùn)用到2-氨基苯甲酸、原甲酸酯或甲酸、芳香胺或脂肪胺三組分 制備3-取代-4 (3H)-喹唑啉酮的過程中，目標(biāo)產(chǎn)物的最高產(chǎn)率為94%，離子液體催化劑在 保持催化活性不變的前提下可以循環(huán)使用3次（3-取代-4 (3H)-喹唑啉酮在酸性離子液體 中的一鍋法、微波輔助合成[J]，有機(jī)化學(xué)，2011，31 (6) :855~859)。為了減少離子液體的 使用量進(jìn)而使其在反應(yīng)中僅作為催化劑，國外的Foad Shaghayeghi Toosi等以酸性較強(qiáng)的 三苯基（丙基-3-磺酸基）苯甲磺酸膦鹽離子液體作為一種環(huán)境友好的催化劑，在無溶劑 條件下催化靛紅酸酐、醛和伯胺或乙酸銨"一鍋法"制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍 生物，其中催化劑用量僅為所用靛紅酸酐物質(zhì)的量的20%，且其經(jīng)過后處理后可以循環(huán)使 用5次（A new and facile synthesis 2,3-dihydroquinazolin_4(IH)-ones[J]，Research on Chemical Intermediates，2015,41 :311 ~317)〇
[0004] 由以上分析可以看出：采用含咪唑或膦結(jié)構(gòu)的離子液體作為反應(yīng)介質(zhì)和催化劑 時(shí)，反應(yīng)條件比較苛刻，需要微波或加熱較高的溫度才能發(fā)生反應(yīng)。另外，由于上述離子液 體的酸度有限，在使用中的用量較大。最后，上述反應(yīng)過程的后處理比較復(fù)雜，其中產(chǎn)物需 要洗滌、過濾和重結(jié)晶，離子液體催化劑的重復(fù)使用前需要減壓蒸餾、真空干燥等處理。以 上缺點(diǎn)使得該類離子液體不適于在工業(yè)上大規(guī)模使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物 中存在的酸性離子液體催化劑由于酸度較低而導(dǎo)致使用量很大，制備費(fèi)用高，制備過程復(fù) 雜，不易生物降解等缺點(diǎn)，而提供一種以制備價(jià)格相對低廉、易于生物降解、使用量小、可循 環(huán)使用次數(shù)較多且能簡化操作過程的高酸度離子液體作為催化劑，以水和乙醇的混和液作 溶劑條件下制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物的方法。
[0006] 本發(fā)明所使用的高酸度離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物的方法，其特征在于，所述制備2， 3-二氫喹唑啉-4(1Η)_酮衍生物的反應(yīng)中靛紅酸酐、芳香胺與芳香醛的摩爾比為1 :1 :1， 高酸度離子液體催化劑的摩爾量是所用靛紅酸酐的8~12%，回流反應(yīng)時(shí)間為4~30min， 以毫升計(jì)的反應(yīng)溶劑水和乙醇混和液的體積量為以毫摩爾計(jì)的靛紅酸酐摩爾量的3~6 倍，反應(yīng)壓力為一個(gè)大氣壓，反應(yīng)完成后冷卻至室溫有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽 濾，所得濾渣真空干燥后得到純2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物； 所述反應(yīng)溶劑中水和乙醇的體積比為1 :2 ; 所述高酸度離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
2. 如權(quán)利要求1所述的一種制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物的方法，其特 征在于，所述的芳香胺為苯胺、對氯苯胺、對甲氧基苯胺、對甲基苯胺中的任一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物的方法，其 特征在于，所述的芳香醛為苯甲醛、對氯苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、對甲基苯甲醛、對溴苯甲 醛、對氟苯甲醛中的任一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種制備2, 3-二氫喹唑啉-4 (IH)-酮及其衍生物的方法，其特 征在于，所述抽濾后濾液中含有的高酸度離子液體催化劑，可不經(jīng)處理重復(fù)使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備2，3-二氫喹唑啉-4(1H)-酮及其衍生物的方法，屬于有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。所述制備反應(yīng)中靛紅酸酐、芳香胺與芳香醛的摩爾比為1：1：1，高酸度離子液體催化劑的摩爾量是所用靛紅酸酐的8～12％，回流反應(yīng)時(shí)間為4～30min，反應(yīng)溶劑水和乙醇混和液的體積量為靛紅酸酐摩爾量的3～6倍，反應(yīng)壓力為一個(gè)大氣壓，反應(yīng)完成后冷卻至室溫，抽濾，所得濾渣真空干燥后得到純2，3-二氫喹唑啉-4(1H)-酮及其衍生物。本發(fā)明與采用其它催化劑的制備方法相比，具有催化劑毒性較小、可以循環(huán)使用、較好的生物降解性能以及整個(gè)制備過程綠色經(jīng)濟(jì)，操作簡單方便，便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)。
【IPC分類】C07D239-91
【公開號】CN104744380
【申請?zhí)枴緾N201510136821
【發(fā)明人】岳彩波, 高學(xué)頻, 吳勝華, 儲昭蓮
【申請人】安徽工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月26日