一种喹唑啉酮化合物的合成
目 录
1 绪论 1
1.1喹唑啉酮的简介 1
1.2喹唑啉酮化合物的合成方法 2
1.2.1以2氨基苯甲腈为原料合成 2
1.2.2以邻氨基芳甲酸为原料合成 3
1.2.3以靛红酸酐为原料合成 3
1.2.4以2氨基苯甲酰胺为原料合成 4
1.2.5以邻硝基苯甲酰胺为原料合成 11
1.2.6以邻碘芳甲酰胺为原料合成 12
1.2.7以邻卤苯甲酸为原料合成 14
1.2.8以邻卤苯甲腈为原料合成 14
1.3课题的提出 15
2 实验部分 16
2.1实验设计 16
2.2原料与仪器 16
2.2.1实验原料和材料 16
2.2.2实验仪器 16
2.3 2芳基取代喹唑啉4(3H)酮(1a1f)的合成通法 17
3 结果与讨论 20
3.1溶剂对产物1a收率的影响 20
3.2物料比对产物1a收率的影响 20
3.3碘化亚铜用量对产物1a收率的影响 21
3.4反应温度和时间对产物1a收率的影响 21
4 结论 23
参考文献 24
致 谢 27
1 绪论
1.1喹唑啉酮的简介
杂环在医药、农药、天然产物中普遍存在。杂环化合物 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
,例如吗啡、青蒿素、奎宁,在现代化学发展之前就是多种天然药物的活性成分。含杂环结构的药物在全球最畅销前20强药物中约占一半[1]。杂环对人类的重要性由此可见一斑。
喹唑啉酮是一种非常重要的杂环化合物,其应用前景广阔,因此,其生物活性研究、合成和分子设计目前是药物化学家的重要研究方向。此外,喹唑啉酮通常是指4(3H)喹唑啉酮,它是喹唑啉的一种衍生物,含有两个氮原子的杂环化合物,其结构式如图1所示:
图1 喹唑啉酮的结构通式
喹唑啉酮是自然界中普遍存在的并具有多重活性的一类非常重要的有机化合物。一般在化学药品、农药、兽药、天然产物生物碱中都含有喹唑啉酮[2]。如有山小桔宁碱、吴茱萸次碱、常山碱[34]、骆驼宁碱等(结构如图2所示):
图2 部分喹唑啉酮类生物碱
喹唑啉酮类化合物生物活性具有多样性,而且在抗炎、抗肿瘤、抗疟疾、抗菌、抗高血压等领域具有药理活性[57],因此被广泛的应用于农药和医药领域,部分喹唑啉酮类化合物目前已成功开发为商品化的药物,例如,具有抗疟疾、抗肿瘤活性的常山碱[34],作为安眠药和精神药的忽得(甲喹酮/安眠酮)[8],抗高血压的多沙唑嗪[9],具有镇静、镇咳作用的氯喹酮,具有抗痉挛和抗惊厥作用的苄啶喹酮[10]。这些药物的结构如图3所示:
图3 部分喹啉酮类药物
1.2喹唑啉酮化合物的合成方法
近几年喹唑啉酮合成领域的的高速发展,及其在医药领域的重要作用,本文以不同的反应原料分别介绍了喹唑啉酮的合成方法,并且简要的总结了这些方法的优势与缺点,解释了几例喹唑啉酮合成的具体反应过程。
1.2.1以2氨基苯甲腈为原料合成
在众多喹唑啉酮的合成中,研究最早的是用邻氨基苯甲腈为原料的合成方法。而酰氯与邻氨基苯甲腈类化合物的反应是由Hesson等人[11]发现的。反应过程为:首先,常温下将邻氨基苯甲腈脱水与酰氯发生缩合反应。在碱性条件下,腈基水解成酰胺基团与分子中的羰基反应形成喹唑啉酮分子内,分子内环合生成喹唑啉酮。在反应过程中,原料范围比较宽,反应产率较低,一般在4%至61%的范围内,反应式如图4所示:
图4 2氨基苯甲腈与酰氯的反应
1.2.2以邻氨基芳甲酸为原料合成
Boyle等人[12]发表了用邻氨基芳甲酸和含腈基的亚胺酯作为原料,甲醇为溶剂,在80 ℃下合成2位取代的喹唑啉酮。该反应的优点是反应条件温和、反应时间较短。随着烷基链的增长,产率也随之降低,所以此反应产率一般,反应式如图5所示:
图5 邻氨基苯甲酸与氰基取代亚胺酯的脱水缩合反应
1.2.3以靛红酸酐为原料合成
以靛红酸酐为原料合成喹唑啉酮的反应是三组分反应,比如,Adib等人[13]发表的氯甲基苯、芳胺、靛红酸酐的三组分反应生成喹唑啉酮,选用碳酸钾产生碱性环境,选用二甲基亚砜(DMSO)作为溶剂,在90 ℃温度下加热6 h完成反应。反应式如图6所示:
图6 氯甲基苯、芳胺与靛红酸酐的反应
根据Bijanzadeh提出[13]的反应分两步进行。首先,靛红酸酐与芳胺缩合生成邻氨基苯甲酰芳胺,同时,氯甲基苯在碳酸钾存在下,由二甲基亚砜(DMSO)氧化为苯甲醛;随后,苯甲醛与邻氨基苯甲酰芳胺发生缩合反应生成喹唑啉酮。该反应机理如图7所示:
图7 芳胺、氯化苄与靛红酸酐的反应机理
以靛红酸酐为原料合成喹唑啉酮的方法还有 Hossini等人[14]发表的反应,在微波辐射中,用明矾KAl(SO4)212H2O作催化剂进行催化,再选择通过进行“一锅法”的反应方法将靛红酸酐、芳胺与原甲酸酯三组分一锅合成喹唑啉酮,反应式如图8所示:
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