一種高效催化合成2H-吲哚[2,1-b]酞嗪-1,6,11(13H)-三酮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于離子液體催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效催化合成2H-吲哚[2， Ι-b]酞嗪-1，6,11 (13H)-三酮的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雜環(huán)化合物在自然界中普遍存在，并與人們的生活息息相關(guān)，在過去的幾十年里 已經(jīng)引起了人們很大的興趣。而含有酞嗪結(jié)構(gòu)單元的酞嗪酮類衍生物，比如2H-吲哚[2， Ι-b]酞嗪_1，6,11 (13H)-三酮具有重要的藥理學(xué)和生物學(xué)活性，可以起到抗痙攣、殺真菌、 抗癌、抗細胞毒素等作用。此外，它還具有制備熒光材料的潛力。此類化合物通常通過鄰苯 二甲酰肼、環(huán)己二酮和醛的三組分一鍋法反應(yīng)進行合成，但采用傳統(tǒng)的無機或有機酸催化 劑普遍存在反應(yīng)時間長、產(chǎn)率不夠高、有毒有害、后處理繁瑣、環(huán)境污染嚴重等缺點。因此， 開發(fā)一種綠色、高效、方便快捷地合成2H-吲哚[2, Ι-b]酞嗪-1，6,11 (13H)-三酮的方法成 為許多有機合成工作者普遍關(guān)注的問題。
[0003] 酸性離子液體，特別是對水和空氣比較穩(wěn)定的布朗斯特酸性離子液體，由于其具 有種類多、活性位密度高、強度分布均勻、活性位不易流失等特點而被應(yīng)用到2H-吲哚[2， Ι-b]釀嘆 _1，6,11 (13H)-三酮的合成反應(yīng)中。比如 Esmayeel Abbaspour-Gilandeh 等以 硫酸氫化1-甲基-3- 丁基咪唑鑰鹽酸性離子液體作為溶劑兼催化劑，室溫下可以有效地 催化芳香醛、鄰苯二甲酰肼和雙甲酮發(fā)生三組分"一鍋法"反應(yīng)合成2H-吲哚[2, Ι-b]酞 嘆-1，6,11 (13H)-三酮，其中酸性離子液體至少可以循環(huán)使用5次（Brensted acidic ionic liquid([Bmim]HSO4)as an efficient catalysts for the one-pot synthesis of 2H_indazolo[2,l_b]phthalazine-trione derivatives[J], Iranian Journal of Catalysis，2014,4(3) :175~180)。為了提高酸性離子液體的酸度，進而降低它的使用 量和循環(huán)使用中的損失量，F(xiàn)ang Yang將含有一個-SO3H的[(CH2)4SO3Hmim]批0 4酸性離子 液體作為綠色催化劑，無溶劑加熱條件下，能夠催化不同種類的芳香醛、鄰苯二甲酰肼和雙 甲酮發(fā)生反應(yīng)合成出一系列的2H-吲哚[2, Ι-b]酞嗪-1，6,11 (13H)-三酮，其中酸性離 子液體摩爾用量為鄰苯二甲酰肼的15% (One-pot synthesis of 2H_indazolo[2, l_b] phthalazine-triones catalyzed by ionic liquid[J]， Advanced Materials Research， 2011，332~334 :1884~1887)。為了進一步降低酸性離子液體作為催化劑時的使用 量，Reza Tayebee等采用酸度更高的3-磺酸1-咪挫基吡啶鐵鹽酸性離子液體作為催化 劑，其摩爾使用量僅為所用鄰苯二甲酰肼的10% (A new natural based ionic liquid 3-sulfonic acid 1-imidazolopyridinium hydrogen sulfate as an efficient catalyst for the preparation of 2H_indazolo[2,l-b]phthalazine_l，6,11(13H)-triones[J]， Journal of Molecular Liquids，2015,206 :119 ~128)〇
[0004] 上述方法所采用的酸性離子液體的結(jié)構(gòu)母體是難生物降解的咪唑結(jié)構(gòu)，制備價 格較高，這與綠色化工的政策是相違背的。此外，上述酸性離子液體的酸度仍然比較低， 導(dǎo)致在使用時其使用量較大，又由于上述離子液體與產(chǎn)物2H-吲哚[2,1-b]酞嗪_1，6， 11 (13H)-三酮的互溶性較好，導(dǎo)致離子液體催化劑在循環(huán)使用中的損失量較大，在產(chǎn)物產(chǎn) 率變化不大的情況下，催化劑的循環(huán)使用次數(shù)大大降低。最后，雖然上述合成方法中采用的 是無溶劑合成，但是后處理過程中為了將產(chǎn)物和咪唑基酸性離子液體催化劑進行分離，采 用了相對比較復(fù)雜的萃取、重結(jié)晶等分離和提純步驟，增加了他們在工業(yè)化應(yīng)用上的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中利用酸性離子液體催化合成2H-吲哚[2， Ι-b]酞嗪-1，6,11 (13H)-三酮過程中存在離子液體不易生物降解，制備價格較高，離子液 體使用量大且循環(huán)使用中損失量也較大、后處理復(fù)雜等缺點，而提供一種易生物降解、酸度 較高、使用量和損失量均較低的酸性離子液體作綠色催化劑，乙醇作溶劑條件下催化合成 2H-吲哚[2，l-b]酞嗪-1，6，11(13Η)_三酮的方法。
[0006] 本發(fā)明所使用的酸性離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
[0007]
【主權(quán)項】
1. 一種高效催化合成2H-吲哚[2，l-b]酞嗪-1，6，11(13!1)-三酮的方法，其特征在于， 所述合成反應(yīng)中芳香醛、鄰苯二甲酰肼和5, 5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮的摩爾比為1 :1 :1， 酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用鄰苯二甲酰肼的3~7%，反應(yīng)溶劑乙醇以毫升計的 體積量為鄰苯二甲酰肼以毫摩爾計的摩爾量的3~5倍，反應(yīng)壓力為一個大氣壓，回流反應(yīng) 8~30min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣乙醇 洗滌、真空干燥后得到純2H-吲哚[2，l-b]酞嗪-1，6，11(13!1)-三酮； 所述酸性離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
2. 如權(quán)利要求1所述的一種高效催化合成2H-吲哚[2,1-b]酞嗪-1，6,11 (13H)-三酮 的方法，其特征在于，所述芳香醛為苯甲醛、對氯苯甲醛、鄰氯苯甲醛、對甲基苯甲醛、對硝 基苯甲醛、對溴苯甲醛、間硝基苯甲醛中的任一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種高效催化合成2H-吲哚[2,1-b]酞嗪-1，6,11 (13H)-三酮 的方法，其特征在于，所述抽濾后的濾液無需任何處理可重復(fù)使用至少8次。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成2H-吲哚[2，1-b]酞嗪-1，6，11(13H)-三酮的方法，屬于離子液體催化技術(shù)領(lǐng)域。該合成反應(yīng)中芳香醛、鄰苯二甲酰肼和5，5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮的摩爾比為1：1：1，酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用鄰苯二甲酰肼的3～7％，反應(yīng)溶劑乙醇以毫升計的體積量為鄰苯二甲酰肼以毫摩爾計的摩爾量的3～5倍，回流反應(yīng)8～30min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，有大量固體析出，抽濾后濾渣乙醇洗滌、真空干燥后得到產(chǎn)物。本發(fā)明與采用其它酸性離子液體催化劑的合成方法相比，具有催化劑催化活性高、可生物降解性好、制備成本較低以及整個合成過程操作簡單方便等特點，便于工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。
【IPC分類】C07D487-04
【公開號】CN104876932
【申請?zhí)枴緾N201510237036
【發(fā)明人】儲昭蓮, 嚴珍, 吳勝華, 黃蕾, 岳彩波
【申請人】安徽工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月12日