一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，包括如下步骤：以式(I)化合物和式(II)化合物为原料，以水作为溶剂，加入可见光催化剂，在碱和可见光条件下进行反应，得到所述喹唑啉酮化合物(III)；本发明专利技术是一种环境友好，操作简便，安全便宜，高效的制备喹唑啉酮化合物的方法。与现有技术相比，此方法不但能够适用大量的官能团，产率高，副产物少,而且操作简单，安全，成本低廉，环保；

【技术实现步骤摘要】
一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法
本专利技术属于喹唑啉酮化合物合成
，具体涉及一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法。
技术介绍
喹唑啉酮类化合物是一类十分重要含氮苯并杂环化合物，其广泛存在于自然界和生物体中，并且在化学、生物学和工业方面有广泛应用，很多天然化合物以及医药、农药和一些重要的化工产品都具有喹唑啉酮类化合物骨架。此外其在医药方面已经显示出巨大的应用价值。由于喹唑啉酮化合物结构的多样性，所以喹唑啉酮化合物具有非常广阔的应用前景，是当前药物研发中的热点。特别是对4(3H)喹唑啉酮类衍生物的结构合成和修饰。建立简单、高效的合成喹唑啉酮衍生物的方法显得十分必要，目前报道的喹唑啉酮类化合物的合成方法较多，这些方法各有优缺点。在化学计量或使用大量强氧化剂(如KMnO4、MnO2、DDQ或t-BuOOH等)条件下的邻氨基苯甲酰胺与醛/酮直接环合是最常见的合成喹唑啉酮类化合物的方法，但是在大多数情况下，反应通常在高温下进行，这不利于工业化生产。另一个策略是使用更温和和易得的醇作为起始原料。该反应通过两步氧化途径进行，首先将醇氧化为醛,然后与2-氨基苯甲酰胺偶联形成胺类衍生物，最终氧化为喹唑啉酮。此催化体系下需要高活性和高选择性的催化剂，因为该反应涉及在一锅中同时脱氢C-H和N-H键。尽管这些方法导致了产物的良好形成，但反应涉及到贵金属催化剂的高负载、有毒溶剂、危险副产物或操作的复杂性。因此，从可持续化学的观点出发，开发一种环境友好条件下合成喹唑啉酮的新策略是非常必要的。可见光催化体系具有反应条件温和、高效绿色、能耗低,产物选择性高以及避免使用一些强氧化剂和还原性物质的优点，其不仅可以解决日益严重的能源问题，也更符合现代绿色化学合成理念，为有机合成注入新活力。在大多数的C—N键活化反应中，通常使用有毒的有机溶剂，而水作为一种廉价、无毒、蕴藏丰富的介质来代替毒性大、价格昂贵的有机溶剂，是符合当今倡导的“绿色”化学理念，由于反应底物和催化剂的水溶性，对水的敏感性，以及产物的分离纯化等问题，探索水相中光照条件下的可控C—N键的功能化反应，发展绿色、高效的合成方法，符合当今绿色化学主题，在理论和实际应用上更具有重要的科学意义。可见光催化在药物合成和功能分子结构修饰等方面显示出了较高的应用价值。2014年，Wu课题组通过使用钴肟催化剂[Co(dmgH)2Cl2]代替了贵金属催化剂G-RuO2，以eosinY为光敏催化剂成功实现了均相体系的N-苯基四氢异喹啉和吲哚的交叉偶联反应，产物收率最高达98％。研究表明有机溶剂和水对反应的进行都很重要。尽管这一领域已取得了一些进展，但是目前并没有可见光催化醇氧化制备喹唑啉酮化合物的相关研究。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法。技术方案：为了达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，包括如下步骤：以式(I)化合物和式(II)化合物为原料，以水作为溶剂，加入可见光催化剂，在碱和可见光条件下进行反应，得到所述喹唑啉酮化合物(III)；其中，R1为H、C1-C4烷氧基、卤素或硝基；R2为H、取代或非取代的苯基、2-吡啶基、2-噻吩基或5-甲基呋喃基；所述取代的苯基是被氨基、硝基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。优选，所述R1位于苯环上氨基的对位。作为本专利技术的优选方案，所述R1为氨基对位的H、甲氧基、溴或硝基；R2为H、苯基、2-氨基苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯、对乙基苯基、2-吡啶基、2-噻吩基或5-甲基呋喃基。作为本专利技术的优选方案，所述可见光催化剂选自KI。作为本专利技术的优选方案，所述碱选自无机碱或有机碱，优选无机碱；所述无机碱选自氢氧化钠、碳酸铯、磷酸钾、氢氧化钾，优选氢氧化钠；作为本专利技术的优选方案，所述可见光的光源选自LED或者CFL光源，优选40WLED光源。作为本专利技术的优选方案，所述式(I)化合物与式(II)化合物的摩尔比为1∶(1-10)。作为本专利技术的优选方案，所述式(I)化合物与可见光催化剂的摩尔比为1∶(0.01-0.5)，优选1∶0.2；所述式(I)化合物与碱的摩尔比为1∶(1-10)，优选1∶4。作为本专利技术的优选方案，所述式(I)化合物的浓度选自0.1至0.9mol/L，优选为0.3至0.4mol/L。作为本专利技术的优选方案，所述反应的温度为20-200℃，优选20-30℃；反应的时间为10-24小时，优选12小时。在本专利技术方法中，作为溶剂的水，其用量可在宽的范围内变化。本专利技术最优选的反应流程如下所示：R1为氨基对位的H、甲氧基、溴或硝基。R2为H、苯基、2-氨基苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯、对乙基苯基、2-吡啶基、2-噻吩基或5-甲基呋喃基。本专利技术是在温和的可见光催化体系中，以2-氨基苯甲酰胺和醇为原料，在水相中高效合成一系列喹唑啉酮衍生物的反应，为喹唑啉酮类化合物的合成提供了一种简便经济的方法。技术效果：本专利技术是一种环境友好，操作简便，安全便宜，高效的制备喹唑啉酮化合物的方法。与现有技术相比，此方法不但能够适用大量的官能团，产率高，副产物少，而且操作简单，安全，成本低廉，环保。附图说明图1为本专利技术实施例1中2-苯基喹唑啉-4(3H)-酮的1HNMR图；图2为本专利技术实施例1中2-苯基喹唑啉-4(3H)-酮的13CNMR图；具体实施方式以下通过实例对本专利技术做进一步详细阐述。实施例1：2-苯基喹唑啉-4(3H)-酮：在10mL的圆底烧瓶中加入2-氨基苯甲酰胺(0.5mmol)，苯甲醇(0.6mmol)，KI(0.2equiv.)，NaOH(2mmol)和溶剂H2O(2mL)。反应液在一个40W的白光LED灯下(距离反应瓶5cm)室温在光反应器内搅拌12h，应用TLC检测。反应完全后，减压蒸馏，粗产品通过柱层析分离纯化[V(乙酸乙酯):V(石油醚)＝1:3]得到目标产物，产率91％.目标产物通过1HNMR,13CNMR和质谱进行结构表征。2-苯基喹唑啉-4(3H)-酮:白色固体；m.p.232-234℃；1HNMR(500MHz,DMSO-d6)δ12.56(s,1H),8.24–8.11(m,3H),7.83(t,J＝7.3Hz,1H),7.75(d,J＝8.0Hz,1H),7.55(ddd,J＝21.1,13.9,7.1Hz,4H).13CNMR(125MHz,DMSO-d6)δ162.77,152.81,149.13,135.06,133.17,131.85,129.07,128.22,127.89,127.04,126.32,121.41.MS(EI,m/z):222[M+]。实施例2：2-(4-硝基苯基)喹唑啉-4(3H)-酮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：以式(I)化合物和式(II)化合物为原料，以水作为溶剂，加入可见光催化剂，在碱和可见光条件下进行反应，得到所述喹唑啉酮化合物(III)；/n

【技术特征摘要】
1.一种在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：以式(I)化合物和式(II)化合物为原料，以水作为溶剂，加入可见光催化剂，在碱和可见光条件下进行反应，得到所述喹唑啉酮化合物(III)；



其中，R1为H、C1-C4烷氧基、卤素或硝基；R2为H、取代或非取代的苯基、2-吡啶基、2-噻吩基或5-甲基呋喃基；
所述取代的苯基是被氨基、硝基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。


2.根据权利要求1所述的在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，所述R1位于苯环上氨基的对位。


3.根据权利要求1所述的在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，所述R1为氨基对位的H、甲氧基、溴或硝基；R2为H、苯基、2-氨基苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯、对乙基苯基、2-吡啶基、2-噻吩基或5-甲基呋喃基。


4.根据权利要求1所述的在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，所述可见光催化剂选自KI。


5.根据权利要求1所述的在水相中光催化醇氧化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，柯方，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：河南;41