CN106967095A - 一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，属于离子液体催化技术领域。该制备反应中2‑氨基苯并噻唑衍生物、α‑四氢萘酮和醛的摩尔比为1：1：(1～1.1)，双磺酸根酸性离子液体催化剂的摩尔用量是所用2‑氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～8％，以毫升计的反应溶剂水的体积量为以毫摩尔计的2‑氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～7倍，反应温度为65～78℃，反应时间为24～57min；反应结束后冷却至室温，抽滤，滤渣经乙醇洗涤、真空干燥后得到苯并噻唑喹唑啉衍生物。本发明与现有制备方法相比，具有催化剂使用量少、催化活性较稳定、易于生物降解以及整个制备过程操作简单方便、绿色化程度较高等特点，易于实现工业化大规模生产。

Description

一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法
技术领域
本发明属于离子液体催化技术领域，具体涉及一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法。
背景技术
在含氮类杂环化合物中，喹唑啉衍生物是非常重要的结构单元，各种各样的天然生物活性物质中都有它们的存在，例如哌唑嗪、拉帕替尼、埃克替尼等。喹唑啉衍生物有很多生物、药物活性，使得它们在农药、医药等领域有广泛的应用，如用于杀菌、杀虫、抗癌、抗病毒等方面。另外，带有苯并噻唑结构的化合物也是一类重要的功能化合物，在非线性光学、电致发光和光致变色材料等方面有着重要的应用前景。因此，研究同时含有苯并噻唑和喹唑啉结构的苯并噻唑喹唑啉衍生物的制备具有非常重要的意义。
离子液体是指在室温状况下呈液态、由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的盐，而在阴阳离子中引入一个或多个官能团或阴离子本身具有特定的结构而具有某种特殊功能的离子液体称为功能化离子液体。酸性离子液体作为一种应用广泛的功能化离子液体，由于具有不易挥发、酸性位点分布均匀、产物易于分离以及可以循环使用等特点而被作为催化剂应用到2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和醛“一锅法”制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的过程中。该方法具有反应时间短、易于操作、反应收率高、催化剂可以循环使用至少4次等特点(An efficient and ecocompatible synthesis of annulatedbenzothiazoloquinzaolines in SO3H-functionalized ionic liquid[J]，Research onChemical Intermediates，2015，41：4133～4139)。
但上述方法采用的酸性离子液体的价格昂贵，且不易生物降解。同时，使用上述酸性离子液体催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物时，其使用量较大，制备成本相对较高，从而限制了上述方法的推广应用。此外，由于该酸性离子液体是由有机阳离子和有机阴离子组成的，其脂溶性较强，与产物的互溶性较大，导致在产物提纯时需要进行萃取、重结晶等处理操作，在带来工艺复杂程度提高的同时，也使得酸性离子液体催化剂的损失量较大，大大降低了它的可循环使用次数。
因此，如何降低苯并噻唑喹唑啉衍生物制备工艺中催化剂的使用量和损失量，提高催化剂的循环使用性能及所得产物的产率对于苯并噻唑喹唑啉衍生物的推广应用至关重要。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有苯并噻唑喹唑啉衍生物的制备工艺通常存在催化剂使用量大、可循环使用次数少、不易生物降解以及操作过程复杂等缺点的不足，提供了一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法。采用本发明的方法可有效减少催化剂的使用量及损失量，催化剂可循环使用次数较多，从而有利于降低制备成本，且其制备工艺简单，对环境污染小，便于工业化大规模生产。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，该方法是以2-氨基苯并噻唑衍生物、α-四氢萘酮和醛为反应原料，在双磺酸根酸性离子液体催化剂的催化作用下制备得到苯并噻唑喹唑啉衍生物的。
更进一步的，所述双磺酸根酸性离子液体催化剂的结构式如下：
更进一步的，所述2-氨基苯并噻唑衍生物、α-四氢萘酮和醛的摩尔比为1：1：(1～1.1)。
更进一步的，所述催化剂的摩尔用量为所用2-氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～8％。
更进一步的，其具体制备过程为：将各反应原料与催化剂分别加入到水中并混合均匀，控制反应温度为65～78℃，反应压力为一个大气压，反应时间为24～57min；反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经洗涤、真空干燥后即得到苯并噻唑喹唑啉衍生物。
更进一步的，以毫升计的反应溶剂水的体积量为以毫摩尔计的2-氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～7倍。
更进一步的，所述2-氨基苯并噻唑衍生物选自
中的任一种。
更进一步的，所述的醛为呋喃甲醛或对甲氧基苯甲醛。
更进一步的，反应结束后所得滤渣采用乙醇进行洗涤，且乙醇洗涤液可以重复使用4-6次。
更进一步的，将反应所得滤液直接加入反应原料后进行下一次反应，可以重复使用至少8次。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，该方法以2-氨基苯并噻唑衍生物、α-四氢萘酮和醛为反应原料，选用本发明的双磺酸根酸性离子液体作为催化剂，催化剂的催化活性较高，其使用量及在循环使用中的损失量均较少，且催化剂的催化活性较稳定，可循环使用次数较多，从而保证了所得产物的产率。
(2)本发明的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，通过对反应原料与催化剂的使用量及各反应工艺参数进行有效控制，从而保证催化剂的催化活性得到最好发挥，并能有效减少副反应的发生，副产物少，显著提高了所得产物的纯度，因此不需要进行萃取、重结晶等复杂操作，经济高效。
(3)本发明的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，催化剂可以循环使用且在循环使用前不需要经过任何处理，操作简单方便；同时上一次未反应的原料可以参与后续反应，反应原料利用率较高，且反应溶剂水和洗涤溶剂可以重复使用多次，废液排放量低。
(4)本发明的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，反应条件较为温和，反应时间大大缩短，且反应后残余的催化剂易于采用目前广泛使用的生物处理工艺或生物自净作用直接进行降解，对环境危害较小；同时本发明采用水作为反应溶剂，使得整个工艺清洁、绿色，便于推广应用。
附图说明
图1为本发明双磺酸根酸性离子液体催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的工艺流程图；
图2为本发明双磺酸根酸性离子液体催化剂在催化制备9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉反应中循环使用时的产物收率变化图；
图3为本发明双磺酸根酸性离子液体催化剂在催化制备9-氯-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉反应中循环使用时的产物收率变化图；
图4为本发明双磺酸根酸性离子液体催化剂在催化制备9-乙氧基-7-(4-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉反应中循环使用时的产物收率变化图。
具体实施方式
本发明所使用的双磺酸根酸性离子液体催化剂的结构式为：
该双磺酸根酸性离子液体催化剂的制备方法，具体见相关文献(Novel multiple-acidic ionic liquids:catalysts for environmentally friendly benign synthesisof trans-β-nitrostyrenes under solvent-free conditions,Industrial&EngineeringChemistry Research，2014，53：547～552)。
本发明所提供的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其工艺流程具体见图1，该反应的化学反应式为：
其中反应中2-氨基苯并噻唑衍生物(1)、α-四氢萘酮(2)和醛(3)的摩尔比为1：1：(1～1.1)，双磺酸根酸性离子液体催化剂的摩尔用量是所用2-氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～8％，以毫升计的反应溶剂水的体积量为以毫摩尔计的2-氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～7倍，同时控制反应压力为一个大气压，反应温度为65～78℃，反应时间为24～57min。反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤、真空干燥后即得到本发明的苯并噻唑喹唑啉衍生物(4)，收率为86～94％。所得滤液直接加入反应原料即可进行下一次反应，可以重复使用至少9次，且所得产物收率未有明显降低；上述乙醇洗涤液可以重复使用4-6次，其后需采用新的乙醇对滤渣进行洗涤。
本发明所用的醛为呋喃甲醛或对甲氧基苯甲醛，2-氨基苯并噻唑衍生物选自
中的任一种。
本发明采用以非咪唑基阳离子结构中含有两个-SO3H、阴离子为无机阴离子HSO4 -的双磺酸根酸性离子液体作为催化剂，以水作为反应溶剂的方法来制备苯并噻唑喹唑啉衍生物，有效克服了现有技术中存在的催化剂使用量大、可循环使用次数少、不易生物降解以及操作过程复杂等缺点的不足，且所得产物的产率及纯度均较高。同时，该制备方法还具有反应条件温和、基本不产生废液和经济高效等特点，便于工业化大规模生产。
发明人在实验过程中发现，催化剂的使用量及各反应工艺参数的控制对于所得产物的产率和纯度以及催化剂的循环使用性能均至关重要。其中，当催化剂的使用量较少时，所得产物的产率相对较低，随着催化剂使用量的增多，所得产物的产率随之提高，但当催化剂使用量超过一定数值后，反而会对反应的发生产生抑制作用，并提高所得产物的制备成本。而反应温度的控制对于所得产物的产率和纯度则均有较大影响，当反应温度较低时，产物产率相对较低，而当温度过高时，一方面会影响所得产物的产率，另一方面会导致大量副反应的发生，从而使副产物增多，影响所得产物的纯度，需进行后续提纯处理才能进行使用。发明人通过大量实验对本发明的反应温度及催化剂的使用量进行优化设计，从而可以保证催化剂的催化活性得到最好的发挥，使催化剂的使用量得到有效降低，并减少了副反应的发生，进而提高了所得产物的产率及纯度，同时也保证了催化剂的循环使用性能，有效降低了催化反应的时间。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，其中实施例中反应产物的红外光谱测试表征使用的是德国Bruker公司的型号为EQUINOX 55红外光谱仪(KBr压片)；氢谱核磁共振表征采用的是德国Bruker公司的型号为AVANCE-II 300MHz的核磁共振仪；反应产物的熔点采用毛细管法测定。
实施例1
将1mmol 4-氯-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1mmol呋喃甲醛和0.06mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有5ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在68℃下反应29min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为88％，用水补齐5ml后的滤液，直接加入4-氯-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和呋喃甲醛后进行重复使用，收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.219～221℃；IR(KBr)：3057，2976，1623，1611，1049cm-1；1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ＝7.32(d，J＝7.5Hz，1H，ArH)，6.84～7.29(m，7H，ArH)，6.78(d，J＝8.1Hz，1H，ArH)，6.75(t，J＝8.0Hz，1H，ArH)，5.92(s，1H)，3.22(t，J＝7.2Hz，2H，CH2)，3.16(t，J＝4.2Hz，2H，CH2)。以本实施例为探针反应，作反应催化剂双磺酸根酸性离子液体的活性重复性试验，催化剂重复使用8次，产物9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的收率变化见图2。
将本实施例中的乙醇洗涤液进行重复使用，考察使用次数对9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉收率和纯度的影响，其中纯度采用高效液相色谱进行检测，实验结果见表1。
表1乙醇洗涤液使用次数对9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉收率和纯度的影响
循环使用次数 收率(％) 纯度(％)
1 88 99.5
2 87 99.0
3 87 98.4
4 86 97.2
5 84 95.7
由上表可以看出，随着乙醇洗涤液洗涤次数的增多，所得产物的产率及纯度均有所降低，但当循环使用次数小于5次时，其降低幅度相对较小，从而有利于提高反应原料的利用率，并降低制备成本，能够实现资源的充分利用。
实施例2～5
实施例2～5的制备方法，其制备过程基本同实施例1，其区别主要在于反应温度不同，具体反应温度及各实施例所得产物的产率具体见表2。
对比例1～3
对比例1～3的制备方法，其制备过程基本同实施例1，其区别主要在于反应温度不同，具体反应温度及各实施例所得产物的产率具体见表2。
表2反应温度对9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉收率的影响
实施例/对比例 反应温度(℃) 收率％
实施例2 65 83
实施例3 70 85
实施例4 72 85
实施例5 75 83
对比例1 50 52
对比例2 60 67
对比例3 80 82
实施例6～8
实施例6～8的制备方法，其制备过程同实施例1，区别在于：采取不同摩尔量的双磺酸根酸性离子液体催化剂替代实施例1中所述的0.06mmol双磺酸根酸性离子液体，实验结果见表3。
对比例4～6
对比例4～6的的制备方法，其制备过程同实施例1，区别在于：采取不同摩尔量的双磺酸根酸性离子液体催化剂替代实施例1中所述的0.06mmol双磺酸根酸性离子液体，实验结果见表3。
表3催化剂摩尔量对9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉收率的影响
实施例9
将1mmol 2-氯-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1mmol呋喃甲醛和0.05mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有5ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在65℃下反应24min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到11-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为92％，用水补齐5ml后的滤液，直接加入2-氯-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和呋喃甲醛后进行重复使用。收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得11-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.210～212℃；IR(KBr)：3052，2971，1619，1607，1044cm-1；1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ＝6.89～7.39(m，10H，ArH)，5.95(s，1H，CH)，3.11～3.24(m，2H，CH2)，2.90～3.01(m，2H，CH2)。
以本实施例为探针反应，作反应催化剂双磺酸根酸性离子液体的活性重复性试验，催化剂重复使用8次，产物11-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的收率变化见图3。
实施例10
将1mmol 2-溴-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1.05mmol呋喃甲醛和0.07mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有6ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在74℃下反应46min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到11-溴-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为87％，用水补齐6ml后的滤液，直接加入2-溴-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和呋喃甲醛后进行重复使用。收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得11-溴-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.186～188℃；IR(KBr)：3071，2970，1615，1608，1038，625cm-1；1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ＝6.,97～7.58(m，8H，ArH)，6.86(t，J＝6.8Hz，1H，ArH)，6.84(d，J＝8.0Hz，1H，ArH)，5.88(s，1H)，3.27(t，J＝7.1Hz，2H，CH2)，3.14(t，J＝4.4Hz，2H，CH2)。
实施例11
将1mmol 4-乙氧基-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1.1mmol呋喃甲醛和0.08mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有6ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在78℃下反应57min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到9-乙氧基-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为91％，用水补齐6ml后的滤液，直接加入4-乙氧基-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和呋喃甲醛后进行重复使用。收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得9-乙氧基-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.205～207℃；IR(KBr)：3077，3024，3013，2963，1619，1608，1272，1087cm-1；1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ＝7.49(d，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.95～7.41(m，7H，ArH)，6.88(t，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.81(d，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.78(d，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.74(d，J＝7.5Hz，1H，ArH)，5.88(s，1H)，3.29(q，J＝2.9Hz，2H，CH2)，3.01～3.12(m，2H，CH2)，2.87(t，J＝3.3Hz，2H，CH2)，1.35(t，J＝3.2Hz，3H，CH3)。
实施例12
将1mmol 4-氯-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1.05mmol对甲氧基苯甲醛和0.06mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有7ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在70℃下反应33min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到9-氯-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为87％，用水补齐7ml后的滤液，直接加入4-氯-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和对甲氧基苯甲醛后进行重复使用。收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得9-氯-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.195～197℃；IR(KBr)：3078，3008，2961，1642，1616，1237，1042cm-1；1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ＝6.87～7.39(m，8H，ArH)，6.81(d，J＝8.0Hz，1H，ArH)，6.69(d，J＝7.8Hz，1H，ArH)，6.59(t，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.02(s，1H)，3.20(m，2H，CH2)，3.00(m，2H，CH2)，2.41(m，1H，CH3)。
实施例13
将1mmol 2-氯-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1mmol对甲氧基苯甲醛和0.06mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有7ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在69℃下反应29min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到11-氯-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为89％，用水补齐7ml后的滤液，直接加入2-氯-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和对甲氧基苯甲醛后进行重复使用。收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得11-氯-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.183～185℃；IR(KBr)：3083，3017，2984，1659，1621，1253，1048cm-1；1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ＝6.99～7.62(m，7H，ArH)，6.97(d，J＝7.0Hz，1H，ArH)，6.94(d，J＝6.8Hz，1H，ArH)，6.88(d，J＝7.7Hz，1H，ArH)，6.82(t，J＝7.8Hz，1H，ArH)，5.94(s，1H)，3.21(t，J＝4.0Hz，2H，CH2)，3.17(m，2H，CH2)，2.46(m，1H，OCH3)。
实施例14
将1mmol 2-溴-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1.05mmol对甲氧基苯甲醛和0.06mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有7ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在73℃下反应44min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到11-溴-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为90％，用水补齐7ml后的滤液，直接加入2-溴-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和对甲氧基苯甲醛后进行重复使用。收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得11-溴-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.224～226℃；IR(KBr)：3067，3009，2991，1657，1617，1254，1048，643cm-1；1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ＝7.50(t，J＝6.5Hz，1H，ArH)，6.85～7.49(m，7H，ArH)，6.78(d，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.71(t，J＝7.5Hz，1H，ArH)，6.65(s，1H，ArH)，5.83(s，1H)，3.29(t，J＝4.2Hz，2H，CH2)，3.18(m，2H，CH2)，2.41(m，1H，OCH3)。
实施例15
将1mmol 4-乙氧基-2-氨基苯并噻唑、1mmolα-四氢萘酮、1.1mmol对甲氧基苯甲醛和0.07mmol双磺酸根酸性离子液体分别加入到盛有7ml水的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。在76℃下反应52min，TLC(薄板层析)跟踪，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗涤(3ml×3)、真空干燥后得到9-乙氧基-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉，收率为89％，用水补齐7ml后的滤液，直接加入4-乙氧基-2-氨基苯并噻唑、α-四氢萘酮和对甲氧基苯甲醛后进行重复使用。收集后的乙醇洗涤液用于下一次洗涤。
本实施例所得9-乙氧基-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的性能参数为：m.p.199～201℃；IR(KBr)：3082，3057，3016，2983，1648，1609，1251，1043，1087cm-1；1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ＝7.32(t，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.82～7.35(m，7H，ArH)，6.84(d，J＝7.6Hz，1H，ArH)，6.67(t，J＝7.7Hz，1H，ArH)，6.62(d，J＝7.5Hz，1H，ArH)，5.94(s，1H)，3.39(s，2H)，3.29(m，2H，CH2)，3.09(t，J＝3.8Hz，2H，CH2)，2.57(m，2H，OCH3)，1.51(t，3H，CH3)。
以本实施例33为探针反应，作反应催化剂双磺酸根酸性离子液体的活性重复性试验，催化剂重复使用8次，产物9-乙氧基-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的收率变化见图4。
由图2、3和4可以看出：选用本发明的催化剂双磺酸根酸性离子液体在循环使用制备9-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉、11-氯-7-(呋喃-2-基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉和9-乙氧基-7-(4'-甲氧苯基)-5，6-二氢-7H-苯并[h]苯并噻唑[2，3-b]喹唑啉的过程中的收率稍有降低，但降低幅度均比较小。因此，催化剂双磺酸根酸性离子液体在催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物过程中可以被循环使用至少8次，其催化活性未有明显降低。

Claims (10)

1.一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：该方法是以2-氨基苯并噻唑衍生物、α-四氢萘酮和醛为反应原料，在双磺酸根酸性离子液体催化剂的催化作用下制备得到苯并噻唑喹唑啉衍生物的。
2.根据权利要求1所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：所述双磺酸根酸性离子液体催化剂的结构式如下：
3.根据权利要求2所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：所述2-氨基苯并噻唑衍生物、α-四氢萘酮和醛的摩尔比为1：1：(1～1.1)。
4.根据权利要求2所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：所述催化剂的摩尔用量为所用2-氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～8％。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于，其具体制备过程为：将各反应原料与催化剂分别加入到水中并混合均匀，控制反应温度为65～78℃，反应压力为一个大气压，反应时间为24～57min；反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经洗涤、真空干燥后即得到苯并噻唑喹唑啉衍生物。
6.根据权利要求5所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：以毫升计的反应溶剂水的体积量为以毫摩尔计的2-氨基苯并噻唑衍生物摩尔量的5～7倍。
7.根据权利要求5所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：所述2-氨基苯并噻唑衍生物选自
中的任一种。
8.根据权利要求5所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：所述的醛为呋喃甲醛或对甲氧基苯甲醛。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：反应结束后所得滤渣采用乙醇进行洗涤，且乙醇洗涤液可以重复使用4-6次。
10.根据权利要求9所述的一种催化制备苯并噻唑喹唑啉衍生物的方法，其特征在于：将反应所得滤液直接加入反应原料后进行下一次反应，可以重复使用至少8次。
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