二氢喹唑啉酮类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及二氢喹唑啉酮类化合物及其制备方法，具体结构如III所示。该方法以廉价易得的邻硝基苯甲腈(I)和醛或酮(II)为原料，以醇和水为溶剂，在四羟基二硼、冰醋酸和催化量的氯化亚铜作用下，在一锅反应体系中经硝基还原、氰基水解以及缩合等反应，得到目标产物(III)。该方法首次使用2‑硝基苯甲腈(I)为原料，操作简便，原料易得、收率较高，具有步骤经济性、原子经济性、反应条件温和等绿色合成的优点。

Two hydrogen quinazolone compounds and their preparation methods

The invention relates to two hydro quinazolone compounds and a preparation method thereof, and the specific structure is shown in III. The target product (III) was synthesized from o-nitrobenzonitrile (I) and aldehyde or ketone (II), using alcohol and water as solvent, under the action of tetrahydroboron, glacial acetic acid and cuprous chloride with catalytic amount in a one-pot reaction system by nitro reduction, cyanohydrolysis and condensation. This method is the first time to use 2_nitrobenzonitrile (I) as raw material. It is easy to operate, the raw material is easy to obtain, the yield is high, and it has the advantages of step economy, atom economy, mild reaction conditions and other green synthesis.

【技术实现步骤摘要】
二氢喹唑啉酮类化合物及其制备方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种二氢喹唑啉酮类化合物及其制备方法。
技术介绍
二氢喹唑啉酮骨架结构广泛存在于天然产物和药物分子之中，具有重要的生物活性和药用价值。在已报道的合成方法中，均以2-氨基苯甲酰胺、靛红酸酐衍生物、2-氨基苯甲腈、2-硝基苯胺等为起始原料，在一定条件下和羰基化合物发生缩合反应，得到二氢喹唑啉酮类化合物。这些方法不但反应原料单一，而且存在一些明显的不足，大多数反应条件都比较苛刻，如需要危险的有机溶剂，更高的温度，强酸，昂贵的催化剂，以及复杂的后处理过程等。本专利技术的创新点在于首次以廉价、易得的邻硝基苯甲腈(I)和醛或酮(II)为原料，在温和的条件下经三步一锅法，以较高的产率得到二氢喹唑啉酮类化合物，具有步骤经济性、原子经济性等绿色合成的优点。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种二氢喹唑啉酮类化合物，所述二氢喹唑啉酮的结构如式III所示；所述的R1包括氢、C1-C10烷基、C1-C10烷基氧基、C3—C10环烷基、C1—C10烷基氨基、卤代烷基、卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、芳基中的任意一种；所述的R2包括氢、C1-C10烷基、C1-C10烷基氧基、卤代烷基、C3—C10环烷基、C1—C10烷基氨基、芳基中的任意一种；所述的R3包括氢、C1-C10烷基、C1-C10烷基氧基、卤代烷基、C3—C10环烷基、C1—C10烷基氨基、芳基中的任意一种。基于上述提供的结构式，本专利技术的技术方案进一步优选到如下所述的二氢喹唑啉酮类化合物，包括中的任意一种。本专利技术的技术方案还包括所述的二氢喹唑啉酮类化合物的制备方法，该方法以廉价、易得的邻硝基苯甲腈(I)和醛或酮(II)为原料，在硼试剂、酸或碱和催化量的金属等(其中的一种或多种)作用下，在合适的溶剂中发生硝基还原、氰基水解以及缩合等反应，三步一锅法得到目标产物(III)；具体操作步骤是将邻硝基苯甲腈(I)、硼试剂、酸或碱、金属或金属盐、醛或酮(II)及溶剂加入反应试剂中，25-100℃下反应0.1-12h(进一步优选反应温度为60℃，反应时间为3h)，反应结束后乙酸乙酯萃取、有机相合并浓缩，柱层析分离即可得到目标产物(III)，具体反应方程式如下：邻硝基苯甲腈(I)、硼试剂、酸或碱、金属或金属盐、醛或酮(II)中各物料的摩尔比为0.1-0.5：0.8-1.5：0.1-0.4：0.01-0.05：0.1-0.4。所述的硼试剂包括四羟基二硼、频那醇硼烷、儿萘酚硼烷、联硼酸新戊二醇酯、双(频哪醇合)二硼、硼氢化钠、氰基硼氢化钠中的任意一种。所述的硼试剂以四羟基二硼为最佳，进一步优化为：3当量的四羟基二硼；所述的酸包括甲酸、乙酸、乙二酸、C3-C20脂肪酸、C7-C20芳香族酸、盐酸、硫酸中的任意一种。所述的酸以冰乙酸为最佳，进一步优化为：1.2当量的冰乙酸。所述的碱包括氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸钾、C1-C20含氮有机碱中的任意一种。所述的金属包括铜、氯化亚铜、氯化铜、醋酸铜、醋酸亚铜、溴化亚铜的一价或二价铜盐。所述的金属包括锌、氯化锌、醋酸锌、溴化锌中的任意一种。所述的金属包括铁、氯化亚铁、氯化铁、醋酸亚铁的二价或三价铁盐。所述的金属以氯化亚铜为最佳，进一步优化为：20％mol氯化亚铜。所述的溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、C3-C10烷基醇、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、苯、乙酸乙酯、乙醚、1,4-二氧六环、二1,2-二氯乙烷、乙醚、乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜的单一溶剂或者混合物。所述的溶剂为醇与水的混合溶剂，进一步优化为：甲醇/水＝1/1。本专利技术公开了一种二氢喹唑啉酮类化合物及其制备方法。该方法以廉价、易得的邻硝基苯甲腈(I)和醛或酮(II)为原料，以醇和水为溶剂，在四羟基二硼、冰醋酸和催化量的氯化亚铜作用下发生硝基还原、氰基水解以及缩合反应，三步一锅法直接得到目标产物(III)。该方法首次使用2-硝基苯甲腈(I)为原料，操作简便，原料易得、反应条件温和、收率较高，具有重大的工业应用价值。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。实施例1：将2-硝基苯甲腈(0.2mmol，29.6mg)，四羟基二硼(1mmol,89.6mg),冰乙酸(0.24mmol,14.5mg),氯化亚铜(0.04mmol，4.0mg)，苯甲醛(0.24mmol，25.4mg)，甲醇(1ml)，水(1ml)依次加入试管中，60℃反应3h，结束后，反应液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相浓缩至干，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝4:1)分离，产率：(40.8mg，91％)。m.p.225-226℃.1HNMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.99(dd,J1＝8.0Hz,J2＝1.6Hz,1H),7.65(m,2H),7.50(m,2H),7.39(dt,J1＝7.6Hz,J2＝1.6Hz,1H),6.95(dd,J1＝7.6Hz,J2＝0.8Hz,1H),6.72(d,J＝8.0Hz,1H),5.95(s,1H),5.80(s,1H),4.44(s,1H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ＝164.7,147.2,138.6,134.0,130.2,129.2,128.8,127.4,119.7,115.7,114.6,69.2.实施例2：将2-硝基苯甲腈(0.2mmol，29.6mg)，四羟基二硼(1mmol,89.6mg),苯甲醛(0.24mmol，25.4mg)，甲醇(1ml)，水(1ml)依次加入试管中，60℃反应12h，结束后，反应液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相浓缩至干，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝4:1)分离，产率：(6.7mg，15％)。实施例3：将2-硝基苯甲腈(0.2mmol，29.6mg)，四羟基二硼(1mmol,89.6mg),冰乙酸(0.24mmol,14.5mg),氯化亚铜(0.04mmol，4.0mg)，苯甲醛(0.24mmol，25.4mg)，水(2ml)依次加入试管中，60℃反应3h，结束后，反应液用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相浓缩至干，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝4:1)分离，产率：(13.2mg，30％)。实施例4：将2-硝基苯甲腈(0.2mmol，29.6mg)，四羟基二硼(1mmol,89.6mg),冰乙酸(0.24mmol,14.5mg),氯化亚铜(0.04mmol，4.0mg)，苯甲醛(0.24mmol，25.4mg)，CH3OH(2ml)依次加入试管中，60℃反应3h，结束后，反应液溶于乙酸乙酯中，用水洗3次，有机相浓缩至干，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝4:1)分离，产率：(17.0mg，38％)。实施例5：将2-硝基苯甲腈(0.2mmol，29.6mg)，四羟基二硼(1mmol,89.6mg),冰乙酸(0.24mmol,14.5mg),氯化亚铜(0.04mmol，4.0mg)，苯甲醛(0.24mmol，25.4mg)，二甲基亚砜(1ml)，水(1ml)依次加入试管中，60℃反应3h，结束后，反应液溶于乙酸乙酯中，用水洗3次，有机相浓缩至干，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝4:1)分离，产率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.二氢喹唑啉酮类化合物，其特征在于，所述二氢喹唑啉酮的结构如式III所示；

【技术特征摘要】
1.二氢喹唑啉酮类化合物，其特征在于，所述二氢喹唑啉酮的结构如式III所示；所述的R1包括氢、C1-C10烷基、C1-C10烷基氧基、C3—C10环烷基、C1—C10烷基氨基、卤代烷基、卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、芳基中的任意一种；所述的R2包括氢、C1-C10烷基、C1-C10烷基氧基、卤代烷基、C3—C10环烷基、C1—C10烷基氨基、芳基中的任意一种；所述的R3包括氢、C1-C10烷基、C1-C10烷基氧基、卤代烷基、C3—C10环烷基、C1—C10烷基氨基、芳基中的任意一种。2.权利要求1所述的二氢喹唑啉酮类化合物，其特征在于，所述的二氢喹唑啉酮类化合物包括中的任意一种。3.权利要求1所述的二氢喹唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于：将邻硝基苯甲腈(I)、硼试剂、酸或碱、金属或金属盐、醛或酮(II)及溶剂加入反应试剂中，25-100℃下反应0.1h-12h，反应结束后乙酸乙酯萃取、有机相合并浓缩，柱层析分离即可得到目标产物(III)，具体反应方程式如下：4.权利要求3所述的二氢喹唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于：邻硝基苯甲腈(I)、硼试剂、酸或碱、金属或金属盐、醛或酮(II)中各物料的摩尔比为0.1-0.5：0.8-1.5：0.1-0.4：0.01-0.05：0.1-0....

【专利技术属性】
技术研发人员：周海峰，隋月波，江小兰，杨兵，余涛，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42