一种2-芳基-5-(2-喹啉基)-1,3,4-噁二唑类化合物的制备方法技术

本文公开了一种2‑芳基‑5‑(2‑喹啉基)‑1,3,4‑噁二唑类化合物的制备方法，该方法包括：将取代的甲基喹啉与碘单质预先进行接触，待甲基喹啉消失后，再在碱性条件下将芳环或芳杂环取代的甲酰肼加入继续反应，即得到2‑芳基‑5‑(2‑喹啉基)‑1,3,4‑噁二唑类化合物。本发明专利技术的制备方法采用的原料廉价易得，操作方法简单，反应条件温和，且可以采用一锅法进行，步骤较短，收率高达83％，为工业上制备此类化合物提供了一种可行的方法。

Preparation of a 2-aryl-5-(2-quinolinyl) -1,3,4-oxadiazole compound

A method for preparing 2 aryl 5 quinolinyl 1,3,4 oxadiazole compounds is disclosed in this paper. The method includes contacting substituted methylquinoline with iodine in advance, adding aromatic or heterocyclic substituted formylhydrazine to continue reaction under alkaline condition after the disappearance of methylquinoline, and obtaining 2 aryl 5 quinolinyl 1,3,4 oxadiazole. Compounds of the same kind. The preparation method of the invention has the advantages of cheap raw materials, simple operation method, mild reaction conditions, and can adopt one-pot method with short steps and high yield of 83%. It provides a feasible method for preparing such compounds in industry.

【技术实现步骤摘要】
一种2-芳基-5-(2-喹啉基)-1,3,4-噁二唑类化合物的制备方法
本专利技术涉及有机合成领域，具体地，涉及一种2-芳基-5-(2-喹啉基)-1,3,4-噁二唑类化合物的制备方法。
技术介绍
2,5-二取代-1,3,4-噁二唑及其衍生物是一类极其重要的五元杂环化合物。由于其具有较好的抗癌、降压、消炎、止痛、解痉挛、消水肿、杀虫及灭菌等活性，已被广泛地应用于农药和医药领域，如：抗高血压药物奈沙地尔(Nesapidil)和治疗艾滋病的药物雷特格韦(Raltegravir)都含有1,3,4-噁二唑的结构片段。Roger等人发现了一种2-(5-phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzoicacid化合物，对植物的生长具有调节作用。[RogerL.N.HarrisandJohnL.HuppatzAust.J.Chem.1977,30,2225-40]此外，基于其光学和热力学稳定性，此类杂环化合物在染料、UV吸收荧光材料和耐热聚合物等材料学领域得到了广泛应用。文献报道，2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD),基于其良好的电子传输功能，可用作发光材料。[C.Adachi,T.TsutsuiandS.Saito,Appl.Phys.Lett.1989,55,1489.]Zhmurin报道了包括2-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(TBPPD)在内的六种2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑衍生物,并将其和聚合物塑料(如聚苯乙烯)聚合在一起，形成的新材料具有更好透光度、机械强度和稳定性的。[Zhmurin,P.,EngineeringofScintillationMaterialsandRadiationTechnologies,2017，200，129–149.]基于噁二唑类化合物上述多种生物活性，该类化合物的合成受到极大关注。文献中报道过的合成2,5-二取代-1,3,4-噁二唑的方法主要有以下几种：(一)1998年，Belen'kii等人报道了将三溴甲苯和过量的水合肼在乙醇溶液中回流，得到2,5-二(3-溴苯基)-1,3,4-恶二唑的方法，该反应反应时间较长，需要反应20-40个小时，同时，反应起始原料三溴甲苯昂贵，不是商业可购买的，需要经过一系列步骤制备，而且该收率较低，只有35-51％。(二)2003年，Abdel小组发展了一种2-(3H)-呋喃酮经三步反应得到2,5-二取代的1,3,4-噁二唑的方法，首先是将2-(3H)-呋喃酮和过量的水合肼在乙醇溶液中室温连续搅拌反应24个小时，再将这一步的产物和苯甲酰肼在干燥的苯的溶液中加热反应3个小时，最后将第二步的产物和三氯氧磷加热反应1个小时，发生氧化环化，得到目标产物。该反应时间长，需要20-30个小时，步骤多而繁琐，且收率较低，只有22-70％。(三)2007年，Fung等报道了一种从3-(4-Hydrazinocarbonyl-phenyl)sydnone经三步反应合成4-(5-Aryl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenyl-hydrazine的方法，虽然该反应条件温和，在室温下进行，但是反应时间长，需要反应36个小时，且反应需要使用具有爆炸性和强腐蚀性的高氯酸，安全性差。(四)2008年，Shahnaz等人以酰肼、酰基卤化物为原料，与五氧化二磷在乙腈溶液中室温下一锅合成了2,5-二取代的1,3,4-噁二唑，收率70％-80％。该反应用到的试剂五氧化二磷具有腐蚀性，安全性差，同时使用的原料酰氯也需要经过酰化等步骤提前制备。(五)2015年，Liang等通过5-芳基-2H-四氮唑与苯甲醛直接发生偶联反应合成酰化四氮唑，然后经热重排生成2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑，收率30-85％。反应需要使用当量的爆炸性物质二叔丁基过氧化物做氧化剂，需要在110℃反应24小时，反应时间长。同时，反应使用的原料四氮唑类化合物不是商业可以购买的，需要经过经过多步制备。(六)2013年，Robert等以苯甲酰肼和2-(三溴甲基)喹啉为原料，以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，在碳酸钾的催化下，一锅合成了2-芳基-5-(2-喹啉基)-1,3,4-噁二唑，收率70％。2-(三溴甲基)-喹啉原料昂贵，不是商业可购买的原料，需要经过一系列步骤制备。综上所述，目前文献报道的方法大多采用多步合成策略，反应条件苛刻、合成方法复杂、消耗大量的溶剂和试剂并对环境产生污染。同时，上述方法使用的起始原料三溴甲苯、2-(三溴甲基)-喹啉、四氮唑、酰氯等都不是商业可以购买的原料，需要经过一系列步骤制备，增加了反应的成本，也增加了合成过程中的废弃物对环境的污染。因此发展高效的合成方法构筑1,3,4-噁二唑化合物并研究杂环分子生物活性是非常有市场前景的。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种反应条件温和、合成方法简单、环境友好的2-芳基-5-(2-喹啉基)-1,3,4-噁二唑类化合物的制备方法。为达到上述目的，本专利技术是通过以下的技术方案来实现的：其具体反应式如下所示：其中，R1为氢原子、氟、氯、溴、苯基、甲基、甲氧基；R2为取代或未取代的芳基(取代基包括氯、硝基、苯基、甲基、甲氧基)、呋喃基、噻吩基。按上述方案，所述甲基喹啉为2-甲基喹啉、2,6-二甲基喹啉、6-氟-2-甲基喹啉、6-氯-2-甲基喹啉、6-溴-2-甲基喹啉、6-甲氧基-2-甲基喹啉、2-甲基-5,6-苯并喹啉、4-甲基喹啉中的任意一种。按上述方案，碘单质的用量为芳环或芳杂环取代的甲酰肼用量的0.5-3倍，优选，碘单质的用量为芳环或芳杂环取代的甲酰肼用量的2.5倍。按上述方案，所述的溶剂为二甲基亚砜、乙腈、甲醇、乙醇、甲苯中的任意一种，优选二甲基亚砜。按上述方案，反应时添加所述溶剂的比例关系为：相对于0.5mmol芳环或芳杂环取代的甲酰肼，所述溶剂的用量为2-3mL。按上述方案，所述的碱性化合物为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、磷酸钾，优选碳酸钾中的任意一种。按上述方案，反应在80-130℃的温度范围内进行，优选，反应温度为110℃。按上述方案，所述的芳环或芳杂环取代的甲酰肼、甲基喹啉、单质碘、碱性化合物和溶剂的摩尔比为1:1～2:0.5～3:3～8:28～140。按上述方案，优选的反应式为：具体的反应步骤为：将取代的甲基喹啉、单质碘和溶剂二甲基亚砜在80-130℃油浴条件下磁力搅拌2-8个小时，优选为4-6个小时，得到接触后的产物；反应冷却后，加入芳环或芳杂环取代的甲酰肼和碳酸钾，在80-130℃下磁力搅拌2-8个小时，优选为4-6个小时，反应完成后，将反应溶液萃取，有机层洗涤、干燥、减压蒸馏除去溶剂即得粗产品，然后过柱层析分离提纯即得产物2-芳基-5-(2-喹啉)-1,3,4-噁二唑类化合物，其中，所述的芳环或芳杂环取代的甲酰肼、甲基喹啉、单质碘、碱性化合物和溶剂的摩尔比为1:1～2:0.5～3:3～8:28～140。优选，所述的芳环或芳杂环取代的甲酰肼、2-甲基喹啉、单质碘、碳酸钾和二甲基亚砜的摩尔比为1:1.2:2.5:6:56。按上述方案，所述的萃取步骤中使用的萃取剂为乙酸乙酯，有机层洗涤步骤中使用的洗涤剂为稀氢氧化钠溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2‑芳基‑5‑(2‑喹啉)‑1,3,4‑噁二唑类化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将取代的甲基喹啉与碘单质在溶剂中预先进行接触，待甲基喹啉消失后，再在碱性条件下将芳环或杂芳环取代的甲酰肼加入继续反应，制备方法如下所示，

【技术特征摘要】
1.一种2-芳基-5-(2-喹啉)-1,3,4-噁二唑类化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将取代的甲基喹啉与碘单质在溶剂中预先进行接触，待甲基喹啉消失后，再在碱性条件下将芳环或杂芳环取代的甲酰肼加入继续反应，制备方法如下所示，其中，R1为氢原子、氟、氯、溴、苯基、甲基、甲氧基中的任意一种；R2为苯基、取代芳基、呋喃基、噻吩基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按照摩尔比，碘单质的用量为芳环或杂芳环取代的甲酰肼用量的0.5-3倍。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为二甲基亚砜、乙腈、甲醇、乙醇、甲苯、三氯甲烷、四氢呋喃中的任意一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，相对于0.5mmol芳环或芳杂环...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝艳平，龙怡青，胡江瑞，刘兆亮，翁卫钊，吕旭成，梁婧怡，孟令瑜，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东,37