一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法技术

本发明专利技术公开了一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法。包括：以式Ⅱ化合物和甲基芳香氮杂环化合物为原料，在醋酸铵存在条件下，以铜盐为催化剂，氧气为氧化剂，有机酸为活化剂，混合并反应，即可制得目标产物。本发明专利技术所述合成方法避免了复杂底物和强氧化剂的使用，反应原料简单易得、反应过程环境友好、底物适用性好、官能团容忍性好，在优选条件下，分离产率高。

A green synthesis method of multi substituted quinazoline derivatives

【技术实现步骤摘要】
一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法
本专利技术涉及有机合成
，更具体地，涉及一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法。
技术介绍
喹唑啉衍生物是氮杂环化合物的重要组成部分，具有广泛的生物活性，如抗惊厥、抗菌、抗糖尿病、抗癌、抗高血压和抗阿尔兹海默症等，是许多生物活性大分子及天然产物的重要功能结构。正因为喹唑啉衍生物的重要应用价值，人们一直致力于对其合成方法的研究。至今已经报道的合成方法主要有：1、铜催化芳基溴化物与脒类化合物的Ullmann偶联反应；2、苯胺衍生物与醛或腈的氧化偶联反应；3、苯基脒类化合物的分子内环化反应(Wang,C.；Li,S.；Liu,H.；Jiang,Y.；Fu,H.J.J.Org.Chem.2010,75,7936-7938；Han,B.；Yang,X.L.；Wang,C.；Bai,Y.W.；Pan,T.C.；Chen,X.；Yu,W.J.Org.Chem.2012,77,1136-1142；Lv,Z.；Wang,B.；Hu,Z.；Zhou,Y.；Yu,W.Chang,J.J.Org.Chem.2016,81,9924-9930)。但上述方法中仍存在一些不足之处，如使用强氧化剂、反应底物范围受限、反应体系不绿色，污染环境等。因此，开发新的更加绿色高效的喹唑啉衍生物的合成方法具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的多取代喹唑啉衍生物的有机合成反应中底物适用范围窄、反应条件苛刻、反应步骤繁琐、需要使用强氧化剂、副反应繁多、产物分离困难等不足，提供一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法。本专利技术的上述目的是通过以下方案予以实现的：一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法，所述多取代喹唑啉衍生物的结构如式Ⅰ所述：其制备过程为：以式Ⅱ化合物和甲基芳香氮杂环化合物为原料，在铵盐存在条件下，以铜盐为催化剂，氧气为氧化剂，有机酸为活化剂，在有机溶剂中混合并反应，即可制得目标产物；其中，R为氢、卤素、C1～4烷基、C1～4卤代烷基或C～4烷氧基；R1为苯基、取代苯基、苄基或取代苄基；其中取代苯基和取代苄基中的取代基为卤素、C1～4烷基、C1～4卤代烷基、C～4烷氧基、苯基或苄基；R2为芳香氮杂环。上述反应的机理：甲基芳香氮杂环化合物在酸性条件(TFA)发生异构生成烯胺中间体，烯胺中间体结合铜离子与氧气生成氧自由基中间体，重排后生成铜氧中间体；邻羰基胺原料(式Ⅱ化合物)在酸性条件下与铵盐反应生成亚胺中间体，亚胺中间体的游离氨基与铜氧中间体反应，分子内脱水再氧化环化生成目标产物。只要含有甲基的芳香氮杂环均可发生上述反应。优选地，所述R为氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、三氟甲基或三氟乙基；R1为苯基、取代苯基、苄基或取代苄基；其中取代苯基和取代苄基中的取代基为氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、三氟甲基、三氟乙基、苯基或苄基。优选地，所述甲基芳香氮杂环化合物为取代或非取代的喹啉、吡啶、噻唑、苯并噻唑、吡嗪或嘧啶。优选地，所述铜盐为氯化铜、三氟甲磺酸铜、溴化铜、醋酸铜、硝酸铜、氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜中的一种或多种等。优选地，所述有机酸为二苯基磷酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸或苯甲酸。优选地，所述铵盐为本领域常用的铵盐即可；更优选地，所述铵盐为氯化铵、醋酸铵或碘化铵等。优选地，所述式Ⅱ化合物、甲基芳香氮杂环化合物和醋酸铵的反应摩尔比为1:1.5～3:1.5～3。更优选地，所述式Ⅱ化合物、甲基芳香氮杂环化合物和醋酸铵的反应摩尔比为1:2:2。优选地，所述式Ⅱ化合物、铜盐和有机酸的反应摩尔比为0.2～0.5:0.5～1:1。更优选地，所述式Ⅱ化合物、铜盐和有机酸的反应摩尔比为0.2:0.5:1。优选地，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或甲苯。优选地，所述反应的温度为100～130℃；更优选地，反应的温度为120℃。优选地，待反应结束后，向反应体系中加入氢氧化钠水溶液，并用乙酸乙酯萃取，收集有机相并浓缩，经柱层析分离，即可得到纯的目标产物。优选地，所述柱层析的流动相为体积比为2～5:1的石油醚和乙酸乙酯进行洗脱。更优选地，流动相为体积比为5:1的石油醚和乙酸乙。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法，以甲基芳香氮杂环化合物、醋酸铵及取代或非取代的2-氨基二苯甲酮类化合物(式Ⅱ所示化合物)为原料，在铜盐作为催化剂，氧气作为氧化剂，有机酸为活化剂，在有机溶剂中，一锅法进行反应，即可得到多取代喹唑啉衍生物。本专利技术所述合成方法避免了复杂底物和强氧化剂的使用，反应原料简单易得、反应过程环境友好、底物适用性好、官能团容忍性好，在优选条件下，分离产率高。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。实施例1反应条件的摸索以2-氨基二苯甲酮、醋酸铵和2-甲基喹啉为反应原料，探究在不同条件下，采用的催化剂种类、溶剂种类和有机酸的种类对于反应的影响，以及制备的反应产物的产率的高低。具体过程为：在25mL反应管中，加入0.3mmol2-氨基二苯甲酮、0.6mmol醋酸铵、0.6mmol2-甲基喹啉，2mL有机溶剂，温度为120℃，氧气环境下反应24h后，冷却至室温，加入氢氧化钠水溶液并用乙酸乙酯萃取三遍，无水硫酸镁干燥，减压旋蒸除去溶剂，再通过柱层析分离纯化，得到产物，所用的柱层析洗脱剂为体积比为(2～5):1的石油醚:乙酸乙酯混合溶剂。具体反应条件优选如表1所示。表1不同的反应条件及产物的产率通过表1可知，当有机酸为特戊酸或冰醋酸时，反应产物的产率较低；当酸为二苯基磷酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸或苯甲酸中任意一种时，反应产物的产率较好；当铜盐为氯化铜、三氟甲磺酸铜、溴化铜、醋酸铜、硝酸铜、氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜任意一种时，反应产物的产率较好；当仅添加铜盐或者有机酸时，则反应不进行，无法得到目标产物；反应溶剂对于反应的影响较小。上述条件的筛选结果可知，当铜盐为氯化铜、有机酸为三氟乙酸，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺时，产物的产率最高，因此这一条件为最佳的反应条件。实施例2～21以实施例1中筛选得到的最佳条件，替换不同的反应原料进行反应，具体过程如下：在25mL反应管中，加入0.3mmol2-氨基二苯甲酮类化合物、0.6mmol醋酸铵、0.6mmol甲基芳香氮杂环化合物、0.15mmol三氟乙酸、0.06mmol氯化铜和2mLN,N-二甲基甲酰胺，在120℃氧气环境条件下搅拌反应24h后，停止加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法，其特征在于，所述多取代喹唑啉衍生物的结构如式Ⅰ所述：/n

【技术特征摘要】
1.一种多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法，其特征在于，所述多取代喹唑啉衍生物的结构如式Ⅰ所述：



其制备过程为：以式Ⅱ化合物和甲基芳香氮杂环化合物为原料，在铵盐存在条件下，以铜盐为催化剂，氧气为氧化剂，有机酸为活化剂，在有机溶剂中混合并反应，即可制得目标产物；



其中，R为氢、卤素、C1～4烷基、C1～4卤代烷基或C～4烷氧基；R1为苯基、取代苯基、苄基或取代苄基；其中取代苯基和取代苄基中的取代基为卤素、C1～4烷基、C1～4卤代烷基、C～4烷氧基、苯基或苄基；R2为芳香氮杂环。


2.根据权利要求1所述多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法，其特征在于，所述R为氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、三氟甲基或三氟乙基；R1为苯基、取代苯基、苄基或取代苄基；其中取代苯基和取代苄基中的取代基为氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、三氟甲基、三氟乙基、苯基或苄基。


3.根据权利要求1所述多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法，其特征在于，所述甲基芳香氮杂环化合物为取代或非取代的喹啉、吡啶、噻唑、苯并噻唑、吡嗪或嘧啶。


4.根据权利要求1所述多取代喹唑啉衍生物的绿色合成方法，其特征在于，所述铜盐为氯化铜、三氟甲磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓冬，梁恩，吴银容，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东;44