一种在水相中光催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，加入光催化剂和相转移催化剂，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合成喹唑啉酮化合物的方法。
技术介绍
喹唑啉酮化合物是药物化学中的优势骨架结构。研究发现含有喹唑啉骨架的化合物具有抑菌、抗炎、抗结核、抗肿瘤和抗HIV等多种生物活性。目前其在农药、医药等领域表现出多种优良的药理和生物活性。由于喹唑啉酮化合物具有多种重要的生物活性，所以喹唑啉酮化合物的合成一直是有机化学家和生物学家研究的热点。传统合成喹唑啉酮化合物常采用Niementowski法，即以邻氨基苯甲酸和甲酰胺合成喹唑啉酮，但是该方法反应温度过高，产物和原料容易碳化，给分离纯化带来困难，虽然改进方法在反应过程中引入三氯氧磷，可以明显降低反应温度，但是剧毒的三氯氧磷仍旧限制了该方法的应用。此外Aza-Wittig串联法也有应用，其使用膦亚胺与异氰酸酯、取代酚等三组分顺次发生Aza-Wittig反应、亲和加成反应、分子内成环反应，得到喹唑啉酮化合物。该合成方法反应条件温和，产率较高，但异氰酸酯毒性较大。最后采用苯并噁嗪-4-酮与不同的胺或者甲酰胺反应，即得到喹唑啉酮。该方法分离纯化简单，但是反应步骤较多。综上所述，虽然目前报道的喹唑啉酮类化合物的合成方法较多，但是这些方法各有优缺点，大多条件比较苛刻，在制备过程中不太方便，或是反应时间较长，副产物较多。因此发展一种在环境友好条件下简便合成喹唑啉酮的新策略是非常必要的。最近，光催化合成由于其具有经济环保性、反应条件温和等特点,展示出了广阔的应用前景。在有机光合成领域，近几年发展的基于光催化C-N官能化的反应受到人们的关注。其次水作为环境友好的载体，与对人体有害的有机溶剂相比，是反应中最安全无毒的溶剂。价廉的水可以让化学反应过程更符合经济性和“绿色化学”的原则。经过近几年的发展，水相有机化学反应引起了广大化学家的关注。因此研究和发展高效、简单、水相中的制备喹唑啉酮反应，改善传统合成条件的缺陷和不足，实现该类反应的绿色合成，拓宽其底物适应性，对有机合成的发展具有重要的意义。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，加入光催化剂和相转移催化剂，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-吡啶基或2-噻吩基；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、2-吡啶基或2-噻吩基。作为本专利技术的优选方案，所述光催化剂选自曙红Y(eosinY)，相转移催化剂为四丁基溴化铵(TBAB)。作为本专利技术的优选方案，所述碱选自有机碱或无机碱，优选无机碱。所述无机碱选自氢氧化钠、碳酸铯、碳酸钠、或氢氧化钾，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25WLED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)化合物与光催化剂的摩尔比为1:(0.01-0.5)，优选1:0.05；所述式(I)化合物与相转移催化剂的摩尔比为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：其中，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、2-吡啶基或2-噻吩基。上述反应是在温和的可见光催化体系中，用一种廉价易得的曙红Y(eosinY)来作为光敏催化剂，以2-氨基苯甲酰胺和苯甲醛为原料，只用25W的白色LED灯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)，苯甲醛(0.6mmol)，eosinY(0.05equiv.)，TBAB(0.2mmol)，NaOH(1mmol)和溶剂H2O(2mL)。反应液在一个25W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93％.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,CDCl3)δ11.32(s,1H),8.34(m,1H),8.24-8.22(m,2H),7.85-7.79(m,2H),7.60-7.58(m,3H),7.53-7.49(m,1H).13CNMR(125MHz,CDCl3)δ163.72,151.83,149.67,135.10,133.07,131.89,129.25,128.22,127.44,126.97,126.57,121.35.MS(EI,m/z):222[M+]。实施例2：2-(4-甲基苯基)喹唑啉-4(3H)-酮：制备方法同实施例1，加入4-甲基苯甲醛(0.6mmol)，得白色固体，产率94％。2-(4-甲基苯基)喹唑啉-4(3H)-酮：白色固体；m.p.263-265℃；1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.45(s,1H),8.11(dd,J＝20.7,8.0Hz,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在水相中光催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，加入光催化剂和相转移催化剂，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，加入光催化剂和相转移催化剂，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-吡啶基或2-噻吩基；
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、2-吡啶基或2-噻吩基。


4.根据权利要求1所述的在水相中光催化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，所述光催化剂选自曙红Y(eosinY)，相转移催化剂为四丁基溴化铵(TBAB)。


5.根据权利要求1所述的在水相中光催化合成喹唑啉酮化合物的方法，其特征在于，所述碱选自有机碱或无机碱，...

【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