CN106588918B - 一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用 - Google Patents

一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106588918B
CN106588918B CN201611123985.2A CN201611123985A CN106588918B CN 106588918 B CN106588918 B CN 106588918B CN 201611123985 A CN201611123985 A CN 201611123985A CN 106588918 B CN106588918 B CN 106588918B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carboline
amino
beta
formic acid
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611123985.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106588918A (zh
Inventor
孙峰
孙一峰
汪昭玮
刘梦影
叶小机
吉国强
张译方
牟德海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute Of Testing And Analysis Guangdong Academy Of Sciences Guangzhou Analysis And Testing Center China
Original Assignee
Guangdong Institute Of Test And Analysis (guangzhou Analysis And Testing Center China)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Institute Of Test And Analysis (guangzhou Analysis And Testing Center China) filed Critical Guangdong Institute Of Test And Analysis (guangzhou Analysis And Testing Center China)
Priority to CN201611123985.2A priority Critical patent/CN106588918B/zh
Publication of CN106588918A publication Critical patent/CN106588918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106588918B publication Critical patent/CN106588918B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

本发明公开了一种3‑氨基‑β‑咔啉的制备方法，包括以下步骤：(1)以β‑咔啉‑3‑甲酸乙酯为原料，经碱性水解得到β‑咔啉‑3‑甲酸；(2)β‑咔啉‑3‑甲酸与盐酸羟胺在多聚磷酸体系中，经Lossen重排反应，得到3‑氨基‑β‑咔啉。本发明的制备方法，反应步骤少，生产效率高，工艺简单，合成方便，易于控制，所用溶剂可回收利用；且避免了有毒物质的使用，排除了安全隐患，大大降低了环境风险，操作安全简单，适宜于工业化生产。得到的3‑氨基‑β‑咔啉在溶液中和固态时均具有良好的蓝光发射特性，可直接用作蓝色发光材料。

Description

一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用
技术领域：
本发明涉及药物合成和发光材料技术领域，具体涉及一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用。
背景技术：
β-咔啉类化合物因具有抗肿瘤等多种生理活性，广泛应用于医药技术领域，近年来得到了研究人员的极大重视，并进行了了大量研究。3-氨基-β-咔啉是一种重要的中间体，可用于β-咔啉类抗肿瘤药物的制备与研发。
目前，3-氨基-β-咔啉的合成是以β-咔啉-3-甲酸乙酯为原料，经肼解、重氮化、Curtius重排等三步反应得到，其合成路线如下：
很显然，该方法存在反应步骤多、操作工艺复杂、生产效率低，并需要使用水合肼、亚硝酸钠等有毒物质，且有叠氮化合物生成，有较大安全隐患，对环境危害较大，因此，研究开发一种安全环保、简便快捷的制备方法具有十分重要的应用价值和理论意义。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种3-氨基-β-咔啉的制备方法，步骤少，工艺简单，操作方便，易于控制，安全环保，设备投入少，避免了有毒物质的使用，适于工业化生产，解决了现有技术制备3-氨基-β-咔啉反应步骤多、操作工艺复杂、生产效率低，并需要使用水合肼、亚硝酸钠等有毒物质，且有叠氮化合物生成造成较大安全隐患的问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种结构式如式I所示的3-氨基-β-咔啉的合成路线如下：
本发明的3-氨基-β-咔啉的制备方法，包括以下步骤：
(1)β-咔啉-3-甲酸乙酯经碱性水解得到β-咔啉-3-甲酸：将摩尔比为1:3～5的β-咔啉-3-甲酸乙酯和无机碱溶于醇、水体积比为1:1～2的混合溶剂中，在搅拌下回流反应0.5～1.5小时之后，反应液经旋转蒸发除去醇，并用盐酸中和至pH＝5，静置，所得固体物质经减压抽滤，用水洗涤，干燥，得到中间体β-咔啉-3-甲酸；
(2)β-咔啉-3-甲酸与盐酸羟胺在多聚磷酸体系中经Lossen重排反应得到3-氨基-β-咔啉：搅拌下，将多聚磷酸缓慢加入到β-咔啉-3-甲酸和盐酸羟胺组成的混合物中，逐渐升温至100℃，保温反应0.5小时，再控制反应温度在145～165℃反应0.5～1小时；所述的β-咔啉-3-甲酸与盐酸羟胺的摩尔比为1:1～1.2，β-咔啉-3-甲酸与多聚磷酸的质量比为1：10～20；待反应完毕后，冷却至室温，在快速搅拌下将反应液倾入冰水中，继续搅拌1小时，过滤，滤液用碱溶液中和，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤，干燥，重结晶，得到3-氨基-β-咔啉。
步骤(1)中所述的无机碱为氢氧化钾或氢氧化钠。
步骤(1)中所述的醇为甲醇或乙醇。
步骤(2)中所述的碱溶液为氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、氨水、碳酸钠水溶液和碳酸钾水溶液中的任意一种。
本发明的3-氨基-β-咔啉在溶液中和固态时均具有良好的蓝光发射特性。在四氢呋喃溶液中，其最大激发波长为381nm，发射波长为433nm，为蓝色荧光；在固态时，其发射峰位于476nm，呈现强的蓝色荧光发射。因此，本发明还保护3-氨基-β-咔啉的应用，可直接作为蓝色发光材料，用于发光器件、防伪材料、转光材料、荧光敏感等领域，既可通过溶剂溶解加工使用，也可作为固体材料直接使用，使用非常方便。
同时，本发明的3-氨基-β-咔啉还可作为功能分子骨架，用于β-咔啉类抗肿瘤药物及有机发光材料的制备。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的制备方法，反应步骤少，生产效率高，工艺简单，合成方便，易于控制，所用溶剂可回收利用；且避免了有毒物质的使用，排除了安全隐患，大大降低了环境风险，操作安全简单，适宜于工业化生产；
(2)本发明的制备方法，可用于β-咔啉类抗肿瘤药物及有机发光材料的制备；
(3)本发明得到的3-氨基-β-咔啉本身可直接作为蓝色发光材料，用于发光器件、防伪材料、转光材料、荧光敏感等领域，既可通过溶剂溶解加工使用，也可作为固体材料直接使用，使用方便。
附图说明：
图1是3-氨基-β-咔啉的核磁共振氢谱图；
图2是3-氨基-β-咔啉的核磁共振碳谱图；
图3是3-氨基-β-咔啉在四氢呋喃溶液中的紫外吸收光谱图；
图4是3-氨基-β-咔啉在四氢呋喃溶液中的激发和发射光谱图；
图5是3-氨基-β-咔啉的固态荧光发射光谱图。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实验仪器与型号：Bruker AVANCE-300核磁共振波谱仪；Agilent LC/MSD TrapXCT质谱仪；HORIBA Jobin Yvon Aqualog吸收和三维荧光扫描光谱仪。
实施例1：3-氨基-β-咔啉(化合物I)的制备
(1)将β-咔啉-3-甲酸乙酯(化合物Ⅱ,20mmol)和氢氧化钾(60mmol)溶于150毫升乙醇-水混合溶剂中(乙醇与水的体积比为1:1)，在搅拌下回流反应0.5～1.5小时；之后，反应液经旋转蒸发除去乙醇，并用盐酸中和至pH＝5，静置，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤数次，干燥，得到β-咔啉-3-甲酸(化合物Ⅲ)，产率85％。
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ:7.30-7.35(m,1H),7.62-7.70(m,2H),8.42(d,J＝7.8Hz,1H),8.75(s,1H),9.02(s,1H),12.05(s,1H),12.61(s,1H)；13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ:112.29,113.61,120.05,120.56,122.31,127.75,128.80,132.08,134.22,136.55,140.99,154.75.
(2)在快速搅拌下，将21克多聚磷酸缓慢加入到β-咔啉-3-甲酸(化合物Ⅲ,10mmol)和盐酸羟胺(10mmol)混合物中，逐渐升温至100℃，保温反应0.5小时，再控制反应温度在145～165℃反应0.5～1小时；待反应完毕后，冷至室温，快速搅拌下将反应液倾入150毫升冰水中，继续搅拌1小时，过滤，滤液用碱溶液中和，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤数次，干燥。以乙醇重结晶，得到3-氨基-β-咔啉(化合物I)，产率58％。其核磁共振氢谱图、碳谱图分别如图1和图2所示。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ:5.32(s,2H),7.06-7.10(m,2H),7.41-7.43(m,2H),8.00(d,J＝8.0Hz,1H),8.30(d,J＝1.5Hz,1H),10.88(s,1H)；13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ:96.79，111.92,118.47,120.95,122.09,128.34,131.00,131.07，131.70,142.35,153.21.ESI-MS m/z:184.0(M+H)+。
实施例2：3-氨基-β-咔啉(化合物I)的制备：
(1)将β-咔啉-3-甲酸乙酯(化合物Ⅱ,20mmol)和氢氧化钾(80mmol)溶于150毫升甲醇-水混合溶剂中(甲醇与水的体积比为1:1.5)，在搅拌下回流反应0.5～1.5小时；；之后，反应液经旋转蒸发除去甲醇，并用盐酸中和至pH＝5，静置，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤数次，干燥，得到β-咔啉-3-甲酸(化合物Ⅲ)，产率83％。
(2)在快速搅拌下，将32克多聚磷酸缓慢加入到β-咔啉-3-甲酸(化合物Ⅲ,10mmol)和盐酸羟胺(11mmol)的混合物中，逐渐升温至100℃，保温反应0.5小时，再控制反应温度在145～165℃反应0.5～1小时；待反应完毕后，冷至室温，快速搅拌下将反应液倾入150毫升冰水中，继续搅拌1小时，过滤，滤液用碱溶液中和，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤数次，干燥。以乙醇-正己烷重结晶，得到3-氨基-β-咔啉(化合物I)，产率56％。ESI-MS m/z:184.0(M+H)+。
实施例3:3-氨基-β-咔啉(化合物I)的制备：
(1)将β-咔啉-3-甲酸乙酯(化合物Ⅱ,20mmol)和氢氧化钠(100mmol)溶于150毫升乙醇-水混合溶剂中(乙醇与水的体积比为1:2)，在搅拌下回流反应0.5～1.5小时；之后，反应液经旋转蒸发除去乙醇，并用盐酸中和至pH＝5，静置，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤数次，干燥，得到β-咔啉-3-甲酸(化合物Ⅲ)，产率79％。
(2)在快速搅拌下，将42克多聚磷酸缓慢加入到β-咔啉-3-甲酸(化合物Ⅲ,10mmol)和盐酸羟胺(12mmol)的混合物中，逐渐升温至100℃，保温反应0.5小时，再控制反应温度在145～165℃反应0.5～1小时；待反应完毕后，冷至室温，快速搅拌下将反应液倾入150毫升冰水中，继续搅拌1小时，过滤，滤液用碱溶液中和，所得固体物质减压抽滤，用水洗涤数次，干燥。以乙醇重结晶，得到3-氨基-β-咔啉(化合物I)，产率56％。ESI-MS m/z:184.0(M+H)+。
实施例4:3-氨基-β-咔啉(化合物I)的荧光性能测试
将3-氨基-β-咔啉(化合物I)配制成浓度为2×10-5M的四氢呋喃溶液，用1厘米样品池在HORIBA Jobin Yvon Aqualog吸收和三维荧光扫描光谱仪上测定紫外吸收、激发和荧光光谱，结果如图3和图4所示。
由图3可知，在四氢呋喃溶液中，3-氨基-β-咔啉(化合物I)的最大吸收峰位于376nm，而在大于430nm以上波段无明显吸收。由图4可知，3-氨基-β-咔啉(化合物I)的最大激发波长为381nm；而其发射峰位于433nm，为蓝光发射。
图5是3-氨基-β-咔啉(化合物I)的固态荧光发射光谱图。由图5可知，3-氨基-β-咔啉(化合物I)的固体粉末，在波长为390nm的光激发下，呈现强的蓝色荧光发射，其发射峰位于476nm。
上述结果说明，3-氨基-β-咔啉(化合物I)在溶液中和固态时均具有良好的蓝光发射特性，因此，该化合物本身可直接作为蓝色发光材料，用于发光器件、防伪材料、转光材料、荧光敏感等领域，既可通过溶剂溶解加工使用，也可作为固体材料直接使用，使用非常方便。同时，该化合物还可作为功能骨架，用于β-咔啉类抗肿瘤药物及有机发光材料的制备与研发。

Claims (2)

1.一种3-氨基-β-咔啉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将摩尔比为1:3～5的β-咔啉-3-甲酸乙酯和无机碱溶于醇、水体积比为1:1～2的混合溶剂中，在搅拌下回流反应0.5～1.5小时之后，经旋转蒸发除去醇，并用盐酸中和至pH＝5，静置，所得固体物质经减压抽滤，用水洗涤，干燥，得到中间体β-咔啉-3-甲酸；所述的无机碱为氢氧化钾或氢氧化钠；所述的醇为甲醇或乙醇；
(2)搅拌下，将多聚磷酸缓慢加入到β-咔啉-3-甲酸和盐酸羟胺组成的混合物中，逐渐升温至100℃，保温反应0.5小时，再控制反应温度在145～165℃反应0.5～1小时；所述的β-咔啉-3-甲酸与盐酸羟胺的摩尔比为1:1～1.2，β-咔啉-3-甲酸与多聚磷酸的质量比为1：10～20；待反应完毕后，冷却至室温，在快速搅拌下将反应液倾入冰水中，继续搅拌1小时，过滤，滤液用碱溶液中和，所述的碱溶液为氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、氨水、碳酸钠水溶液和碳酸钾水溶液中的任意一种；所得固体物质减压抽滤，用水洗涤，干燥，重结晶，得到3-氨基-β-咔啉。
2.3-氨基-β-咔啉的应用，其特征在于，所述3-氨基-β-咔啉作为蓝色发光材料，用于发光器件、防伪材料、转光材料、荧光敏感领域。
CN201611123985.2A 2016-12-08 2016-12-08 一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用 Active CN106588918B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611123985.2A CN106588918B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611123985.2A CN106588918B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106588918A CN106588918A (zh) 2017-04-26
CN106588918B true CN106588918B (zh) 2019-02-19

Family

ID=58597561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611123985.2A Active CN106588918B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106588918B (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100503607C (zh) * 2003-06-02 2009-06-24 新疆华世丹药物研究有限责任公司 去氢骆驼蓬碱衍生物类化合物及其应用
CN101475571B (zh) * 2009-01-21 2011-06-22 中国药科大学 β-咔啉类细胞周期蛋白依赖性激酶2抑制剂及其用途
FR2953837B1 (fr) * 2009-12-10 2012-03-09 Sanofi Aventis Derives 9h-pyridino[3,4-b]indole disubstitues, leur preparation et leur utilisation therapeutique
CN102127074A (zh) * 2010-12-17 2011-07-20 中国药科大学 6-氨磺酰基取代-β-咔啉-1-酮类细胞周期蛋白依赖性激酶2抑制剂及其用途
CN102093347A (zh) * 2010-12-17 2011-06-15 中国药科大学 1,3,6-三取代-β-咔啉类细胞周期蛋白依赖性激酶2抑制剂及其用途
CN103880842B (zh) * 2014-02-20 2016-04-13 南通大学 具HDAC抑制活性的β-咔啉类衍生物及制备方法和用途
CN104003988A (zh) * 2014-06-05 2014-08-27 中国药科大学 基于3-氨基-β-咔啉及其衍生物的CDK2激酶抑制剂及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN106588918A (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104151326B (zh) 一种苝二酰亚胺-罗丹明荧光探针及其制备方法和应用
CN112442056B (zh) 同时检测次氯酸和过氧化亚硝基阴离子的荧光探针及其合成方法和应用
KR101964988B1 (ko) 디하이드록시암모늄 5,5'-비스테트라졸-1,1'-다이올레이트의 제조방법
Singh et al. Ultrasound mediated green synthesis of hexa-hydro triazines
CN104190333B (zh) 一种荧光中空二氧化硅微球的制备方法
CN106867514A (zh) 一种用于比率识别人碳酸酐酶的小分子荧光探针及其合成方法和应用
CN104478855A (zh) 3-氨基-4-((e)-吡啶-2(1氢)-烯乙腈基)-1,8-萘酰亚胺类衍生物
CN103254892B (zh) 一种固态宽带蓝光发射有机发光材料及其制备方法
CN106748879B (zh) 一种对硝基苯甲醛席夫碱衍生物及其制备方法与应用
CN106496065B (zh) 一种邻苯二胺席夫碱衍生物及其制备方法与应用
Cao et al. Aliphatic amine responsive organogel system based on a simple naphthalimide derivative
CN110283586B (zh) 一种近红外荧光染料及其制备方法
Qiao et al. Fluorescent sensing response of metal-organic frameworks for the highly sensitive detection of Hg2+ and nitrobenzene in aqueous media
CN103342698A (zh) 一种非荧光共振能量转移的双荧光团比率荧光分子探针及其制备方法
CN106588918B (zh) 一种3-氨基-β-咔啉的制备方法及其应用
CN106518726B (zh) 一种芳基席夫碱衍生物及其制备方法与应用
CN104130192A (zh) 一种咪唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱及其制备方法
CN106188152B (zh) 一种近红外金属配合物及其制备和应用
Pakjoo et al. Synthesis of new fluorescent compounds from 5-nitro-1H-indazole
CN103739555A (zh) 一种用于硝基芳烃爆炸物荧光猝灭检测的化学传感器及其制备方法
CN105294540A (zh) 一种以三苯胺为中心的新型希夫碱化合物及其制备
CN111592560B (zh) 一种光敏剂探针及其制备方法与应用
CN102702020A (zh) 偶氮基团取代的有机小分子凝胶剂、制备方法及用于制备有机凝胶
CN105037359A (zh) 一种具有半花菁-萘酰亚胺结构的化合物、其制备方法及应用
CN101417989B (zh) 一种基于硝基呋喃甲酰腙和酚羟基的阴离子受体及其有机凝胶的制备和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510070 Guangzhou City, Guangzhou, Guangdong, No. 34

Patentee after: Institute of testing and analysis, Guangdong Academy of Sciences (Guangzhou analysis and testing center, China)

Address before: 510070 Guangzhou City, Guangzhou, Guangdong, No. 34

Patentee before: GUANGDONG INSTITUTE OF ANALYSIS (CHINA NATIONAL ANALYTICAL CENTER, GUANGZHOU)

CP01 Change in the name or title of a patent holder