一种3H-喹唑啉-4-酮衍生物的合成方法技术

技术编号:3753397 阅读:191 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种合成喹唑啉-4(3H)衍生物的方法,即以邻氨基苯甲酸衍生物、原甲酸三乙酯、原甲酸三甲酯或甲酸和芳香胺衍生物为原料,以稀土元素的三氟甲磺酸盐为催化剂,在无溶剂条件下,采用“一步法”合成喹唑啉-4(3H)衍生物。与现有技术相比,本发明专利技术具有产率高,最高可达98%、反应时间短,由原来的数小时减少到60min以内和所用的稀土催化剂可以回收使用等优点,是一种适合工业化生产且对环境友好的合成方法。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喹唑啉-4(3H)衍生物的合成方法,特别涉及采用催化剂催化合成喹唑啉-4(3H)衍生物的方法。然而,这些合成方法的主要不足是产率较低(20-50%),反应时间较长且反应温度较高,特别是这些合成方法要通过了中间体亚胺化合物,如苯并恶嗪,亚胺易吸潮,在高温不稳定和纯化困难,对此,为了改进这一反应,化学家们对此作了大量的研究工作,如使用微波促进法进行合成反应(Kurosh Rad-Moghadam,MohammadS.Khajavi,J.Chem.Research(S),1998,702-703.),也达到了一定的效果,但是微波促进法对于有机合成而言目前仍处于研究探索阶段。技术方案本专利技术所述合成喹唑啉-4(3H)衍生物方法的主要步骤是以邻氨基苯甲酸衍生物、原甲酸三乙酯、原甲酸三甲酯或甲酸和芳香胺(R1-NH2)为原料,以稀土元素的三氟甲基磺酸盐为催化剂,在无溶剂条件下,采用“一步法”合成喹唑啉-4(3H)衍生物。其反应方程式如下 其中R为H,F,Cl,Br,OH,OCH3,或NO2,R1=Ph,o-(CH3)-C6H5,m-(CH3)-C6H5,p-(CH3)-C6H5,3,4-(CH3)2-C6H4,p-(C2H5)-C6H5,o-(Cl)-C6H5,m-(Cl)-C6H5,p-(Cl)-C6H5,o-(NO2)-C6H5,m-(NO2)-C6H5,p-(NO2)-C6H5,2,4-(NO2)2-C6H4,m-(NHCOCH3)-C6H5,p-(NHCOCH3)-C6H5,p-(NHCOCH3)-C6H5,p-(CH3O)-C6H5,PhCH2或2-(SO3H)-4-(NO2)-C6H4。R2=CH3,或C2H5。(1)原料的摩尔比邻氨基苯甲酸衍生物∶原甲酸三乙酯、原甲酸三甲酯或甲酸∶芳香胺衍生物=1∶1.1-1.5∶1.1-1.5,最佳的摩尔比为1∶1.2-1.3∶1.2-1.3。(2)催化剂的选择本专利技术所用催化剂是17个稀土元素的三氟甲磺酸盐,即15个镧系稀土元素的三氟甲磺酸盐和元素钪及钇的三氟甲磺酸盐中的一种,优选镱的三氟甲磺酸盐。邻氨基苯甲酸衍生物与催化剂的摩尔比是邻氨基苯甲酸衍生物∶Re(OTf)3=1∶0.01-0.1,最佳为1∶0.02-0.08。(3)反应温度与时间反应温度为40℃-100℃,最佳为50℃-80℃;反应时间为10-60分钟,最佳为20-40分钟。催化剂的回收将含有Re(OTf)3水溶液加热除水,然后在100℃下抽真空2-8小时,即可回收到催化剂,回收催化剂可重复使用。本专利技术的特点在于,方法简单,反应条件温和,不使用任何溶剂,三组分“一锅法”合成相应喹唑啉-4(3H)衍生物,和经典的反应相比,具有产率高,最高可达98%;其反应时间由原来的数小时减少到60min以下;所用的稀土催化剂可以回收使用,重复使用三次,其催化活性并未降低。这是适合工业化生产的,对环境友好的合成方法。下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明,但其并不限制本专利技术的保护内容实施例1取邻氨基苯甲酸(10mmol,1.37g),甲酸(13mmol,0.78g)和苯胺(13mmol,1.41g)和催化剂Yb(OTf)3(0.5mmol,62mg)一起置于反应瓶中混合,加热搅拌,温度控制为50℃,反应60min,薄层跟踪反应完全,然后加入水淬灭反应,用乙酸乙酯萃取三次,合并有机层,用Na2SO4干燥,旋转蒸去溶剂,再用酒精重结晶,从而得到相应的产物,得到1.64g,产率74%。mpl38-139℃,1H-NMR(500Hz,CDCl3)δ8.32(d,1H),8.13(s,1H),7.60-7.72(m,J=27.29Hz,2H),7.44(t,J=14.34Hz,1H),7.23-7.31(m,J=38.12Hz,5H);13C NMR(50MHz,CDCl3)δ160.5,147.5,146.4,135.6,134.3,129.1,128.3,128.1,127.1,126.6,127.2,127.0,122.1,49.7;GC/MSM+=222.1;Anal.Calcd for C14H10N2O C,75.66;H,4.54;N,12.60.FoundC,75.71;H,4.44;N,12.51. 实施例2取邻氨基苯甲酸(10mmol,1.37g),原甲酸三甲酯(13mmol,1.92g)和对甲基苯胺(13mmol,1.41g)和催化剂Yb(OTf)3(0.5mmol,62mg)一起置于反应瓶中混合,加热搅拌,温度控制为50℃,反应10min,薄层跟踪反应完全,然后加入水淬灭反应,用乙酸乙酯萃取三次,合并有机层,用Na2SO4干燥,旋转蒸去溶剂,再用酒精重结晶,从而得到相应的产物,得到2.31g,产率98%。mp144-145℃,1H-NMR(500Hz,CDCl3)δ8.22(d,1H),8.12(s,1H),7.61-7.71(m,J=24.23Hz,2H),7.42(t,J=13.31Hz,1H),7.15(d,J=8.6Hz,2H),6.88(d,J=8.5Hz,2H),2.33(s,3H).13C NMR(50MHz,CDCl3)δ161.5,144.5,146.4,135.3,134.3,129.0,128.2,128.1,127.0,126.5,127.1,127.0,122.0,49.6;GC/MSM+=236;Anal.Calcd for C15H12N2O C,76.25;H,5.12;N,11.86.FoundC,76.12;H,5.14;N,11.81. 实施例3催化剂Yb(OTf)3的重复使用取邻氨基苯甲酸(10mmol,1.37g),原甲酸三乙酯(13mmol,1.92g)和苯胺(13mmol,1.41g)和催化剂Yb(OTf)3(0.5mmol,62mg)一起置于反应瓶中混合,加热搅拌,温度控制为50℃,反应10min,薄层跟踪反应完全,然后加入水淬灭反应,用乙酸乙酯萃取三次,合并有机层,用Na2SO4干燥,旋转蒸去溶剂,再用酒精重结晶,从而得到相应的产物,得到2.17g,产率98%。催化剂Yb(OTf)3留于水层,通过加热除去水,然后在100℃加热抽真空2-8小时,催化剂重复使用。在同样的反应条件下催化剂Yb(OTf)3第一次重复使用,得到2.15g,产率97%。催化剂Yb(OTf)3第二次重复使用,得到2.11g,产率95%。催化剂Yb(OTf)3第三次重复使用,得到2.04g,产率92%。实施例4取邻氨基苯甲酸(10mmol,1.37g),原甲酸三乙酯(13mmol,1.92g)和对氯苯胺(13mmol,1.79g)和催化剂Yb(OTf)3(0.5mmol,62mg)一起置于反应瓶中混合,加热搅拌,温度控制为50℃,反应20min,薄层跟踪反应完全,然后加入水淬灭反应,用乙酸乙酯萃取三次,合并有机层,用Na2SO4干燥,旋转蒸去溶剂,再用酒精重结晶,从而得到相应的产物,得到2.43g,产率95%。mp182-183℃,1H-NMR(500Hz,CDCl3)δ8.30(d,1H),8.07(s,1H),7.63-7.74(m,J=24.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喹唑啉-4(3H)衍生物的合成方法,其特征在于,所述的合成方法的主要步骤为:以邻氨基苯甲酸衍生物、原甲酸三乙酯或甲酸和芳香胺为原料,以稀土元素的三氟甲磺酸盐为催化剂合成喹唑啉-4(3H)衍生物; 其中:所述喹唑啉-4(3H)衍生物结构通式如下: *** R为H,F,Cl,Br,OH,OCH↓[3],或NO↓[2], R↓[1]=Ph,o-(CH↓[3])-C↓[6]H↓[5],m-(CH↓[3])-C↓[6]H↓[5],p-(CH↓[3])-C↓[6]H↓[5],3,4-(CH↓[3])↓[2]-C↓[6]H↓[4],p-(C↓[2]H↓[5])-C↓[6]H↓[5],o-(Cl)-C↓[6]H↓[5],m-(Cl)-C↓[6]H↓[5],p-(Cl)-C↓[6]H↓[5],o-(NO↓[2])-C↓[6]H↓[5],m-(NO↓[2])-C↓[6]H↓[5],p-(NO↓[2])-C↓[6]H↓[5],2,4-(NO↓[2])↓[2]-C↓[6]H↓[4],m-(NHCOCH↓[3])-C↓[6]H↓[5],p-(NHCOCH↓[3])-C↓[6]H↓[5],p-(NHCOCH↓[3])-C↓[6]H↓[5],p-(CH↓[3]O)-C↓[6]H↓[5],PhCH↓[2]或2-(SO↓[3]H)-4-(NO↓[2])-C↓[6]H↓[4]; 原料的摩尔比是邻氨基苯甲酸衍生物:原甲酸三乙酯、原甲酸三甲酯或甲酸; 芳香胺衍生物=1∶1.1-1.5∶1.1-1.5; 所述催化剂是15个镧系元素的三氟甲磺酸盐和元素钪及钇的三氟甲磺酸盐中的共17种的一种; 邻氨基苯甲酸衍生物与催化剂的摩尔比是邻氨基苯甲酸衍生物∶催化剂=1∶0.01-0.1; 反应温度为40℃-100℃,反应时间为10-60分钟。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王利民田禾夏建俊秦芳
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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