CN107082765A - 一种2‑氯‑4‑苯基喹唑啉的合成方法 - Google Patents

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    • C07D239/70—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D239/72—Quinazolines; Hydrogenated quinazolines
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Abstract

本发明一种2‑氯‑4‑苯基喹唑啉的合成方法，属于有机合成化学技术领域。本发明以邻苯甲酰苯甲酸为原料，经酰氯化反应生成邻苯甲酰苯甲酰氯；又经酰胺化反应生成邻苯甲酰苯酰胺；经Hofmann（霍夫曼）降解反应生成2‑氨基二苯甲酮；经成环反应生成4‑苯基喹啉‑2（1H）‑酮，被三氯氧磷氯化最终生成2‑氯‑4‑苯基喹唑啉，总收率为20.8%。相对其他方法，此方法路线所用试剂廉价易得，后处理简单。在反应过程中对反应条件及其合成工艺进行了探索，为2‑氯‑4‑苯基喹唑啉的合成提供了一条简单易行的合成路线，可以实现放大生产。

Description

一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成化学技术领域，本发明涉及一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法。
背景技术
吩噻嗪是一类含有富电子的氮和硫原子的芳香杂环化合物，由于吩噻嗪化合物高电子富集程度，含吩噻嗪基元尤其二元吩噻嗪的共轭聚合物材料特别有利于空穴的注入与传输，所以吩噻嗪被认为是一种非常好的能够降低发光材料离子化电势的结构基元。而且，最引人注目的特点是吩噻嗪分子有非平面结构，这一点与平面型的咔唑有很大的不同。由于吩噻嗪分子的非平面性能够阻止使器件量子效率降低的π键聚集的分子间激基化合物的形成，并结合氮杂环类物质的特点，可以在一定程度上解决了载流子的注入，所以这是一类非常有潜力的一类发光和传输材料基元，因而有望提高有机致发光器件的效率。
而本发明就是合成一种二元吩噻嗪并咪唑衍生物的中间体，完成2-氯-4-苯基喹唑啉的合成研究，二元吩噻嗪并咪唑类衍生物化合物具有高的发光效率，高的发光效率表明该化合物可作为发光材料或发光主体材料，尤其是可以作为磷光绿色主体材料，用于有机致发光器件中表现出高效率，高亮度，寿命长，具有制造成本低的优点，降低了有机致发光器件的制造成本(汪康，王贺，孙毅。含二元吩噻嗪并咪唑类衍生物、制备方法及有机发光器件:中国，[P].CN104725369A.2015-06-24.)。而本发明合成的2-氯-4-苯基喹唑啉正是二元吩噻嗪并咪唑类衍生物的一个重要中间体，因此这个中间体的的前景非常好对有机电致发光材料的发展具有较好的推进作用。
2-氯-4-苯基喹唑啉属于喹唑啉类化合物，喹唑啉类化合物广泛存在于天然生物碱中，是一类具有重要生物活性的杂环化合物，其合成方法主要有2-氯喹唑啉的直接亲核芳基化：以2-氯喹唑啉为起始原料，经过亲核芳基化，DDQ(2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌)氧化共两步反应得到终产物。此合成路线收率相对较高，但成本较高，反应条件比较苛刻，后处理麻烦。另一种方法是2,4-二氯喹唑啉与芳香硼酸偶联：以2,4-喹唑啉二酮为起始原料，经过三氯氧磷氯代，Suzuki(铃木)偶联共两步反应得到终产物。此合成方法涉及Suzuki偶联，反应条件比较苛刻，成本较高，不适合大量生产。
发明内容
本发明以邻苯甲酰苯甲酸为原料，经酰氯化反应生成邻苯甲酰苯甲酰氯(2)；2又经酰胺化反应生成邻苯甲酰苯酰胺(3)；3经Hofmann(霍夫曼)降解反应生成2-氨基二苯甲酮(4)；4经成环反应生成4-苯基喹啉-2(1H)-酮(5)，5被三氯氧磷氯化最终生成2-氯-4-苯基喹唑啉(方案1)，总收率为20.8％。相对其他方法，此方法路线所用试剂廉价易得，后处理简单。在反应过程中对反应条件及其合成工艺进行了探索，为2-氯-4-苯基喹唑啉的合成提供了一条简单易行的合成路线，可以实现放大生产。
技术方案
一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法，按照下述步骤进行：
(1)以邻苯甲酰苯甲酸为原料，经酰氯化反应生成邻苯甲酰苯甲酰氯:邻苯甲酰苯甲酸，然后加入氯化亚砜将其溶解，反应原料的质量与反应溶剂的体积比为1：3(克/毫升)，80℃(摄氏度)加热回流1小时，TLC(薄层色谱)检测，反应结束。
(2)邻苯甲酰苯甲酰氯又经酰胺化反应生成邻苯甲酰苯酰胺：氨水预先冰浴20分钟，将邻苯甲酰苯甲酰氯溶于乙腈，反应物邻苯甲酰苯甲酰氯与氨水，乙腈的体积比为1:3:2(克/毫升/毫升)，缓慢的滴加到三口烧瓶中，加毕，室温反应1.5小时,TLC检测，反应结束。
(3)邻苯甲酰苯酰胺经Hofmann降解反应生成2-氨基二苯甲酮：依次加入邻苯甲酰苯酰胺，水，次氯酸钠溶液，20％氢氧化钠溶液，反应物邻苯甲酰苯酰胺与水，次氯酸钠溶液，20％氢氧化钠溶液的体积比为1:4:2:5(克/毫升/毫升/毫升)，然后升温到85～90℃，反应2小时,TLC检测，反应结束。
(4)2-氨基二苯甲酮经成环反应生成4-苯基喹啉-2(1H)-酮：2-氨基二苯甲酮溶于乙酸，然后加入尿素，反应物2-氨基二苯甲酮与尿素的摩尔比为1:1.8，反应物2-氨基二苯甲酮的质量与乙酸体积比为1:7(克/毫升)，在110℃下反应6小时，TLC检测，反应结束。
(5)4-苯基喹啉-2(1H)-酮被三氯氧磷氯化最终生成2-氯-4-苯基喹唑啉：4-苯基喹啉-2(1H)-酮溶于三氯氧磷，反应物4-苯基喹啉-2(1H)-酮的质量与三氯氧磷的体积比为1:4(克/毫升)，110℃加热回流2小时，TLC检测，反应结束。
本发明的合成路线所用试剂廉价易得，后处理简单。在反应过程中对反应条件及其合成工艺进行了探索，为2-氯-4-苯基喹唑啉的合成提供了一条简单易行的合成路线，可以实现放大生产。
具体实施方式
(1)邻苯甲酰苯甲酰氯2的合成
在500mL圆底烧瓶中加入邻苯甲酰苯甲酸(50g,221mmol(毫摩尔))，然后加入150mL氯化亚砜将其溶解，加热回流1小时(TLC跟踪)。反应结束后，60℃减压蒸干氯化亚砜，得到棕黄色油状物质2 59g，无需纯化，直接投下一步。
(2)邻苯甲酰苯酰胺3的合成
在500mL三口烧瓶中加入150mL氨水，冰浴20分钟，将2(59g,241mmol)溶于100mL乙腈,缓慢的滴加到三口烧瓶中，加毕，室温反应1.5h(TLC跟踪)。反应结束后，将其转移至圆底烧瓶中，50℃减压蒸干乙腈，出现白色固体，然后加入200mL水洗涤，抽滤，最后用EA(乙酸乙酯):PE(石油醚)＝1：:100的溶液洗涤(101ml×3)，真空干燥得到白色粉末状固体3 37g，产率为69.1％；1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:9.29(s,1H),7.54～7.67(m,4H),6.96～7.50(m,5H)。
(3)2-氨基二苯甲酮4的合成
将3(20g，88mmol)放入500mL的圆底烧瓶中，依次加入80mL水，40mL次氯酸钠溶液，100mL20％氢氧化钠溶液，然后升温到85～90℃，反应2-5小时(TLC跟踪)。冷却至室温，析出淡黄色固体，过滤，用水洗(200mL×3)，真空干燥，得到淡黄色固体4 13.5g，收率77.1％；1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:7.35～7.58(m，H6),7.19～7.25(m，H1),6.51～6.68(m,H2),6.03(s,H2)；13C NMR(300MHz,CDCl3)δ:114.49，115.96，117.08，127.05，128.09，130.03，133.23，133.59，139.03，149.88，198.10。
(4)4-苯基喹啉-2(1H)-酮5的合成
将4(13.5g，68mmol)溶于100mL乙酸，然后加入尿素(7.4g，123mmol)，在110℃下反应6小时(TLC跟踪)。冷却至室温，析出淡黄色固体，过滤，用水洗(150mL×3)，真空干燥，得到淡黄色粉末5 9.6g，收率62.7％；1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.16～7.83(m，H9)；13C NMR(300MHz,CDCl3)δ:114.28，115.64,122.05，127.34,127.78，128.70,129.72,134.26，135.36，142.21,157.18,175.60。
(5)2-氯-4-苯基喹唑啉1的合成
将5(9.6g，43mmol)放入250ml的圆底烧瓶中，加入40mL三氯氧磷将其溶解，110℃加热回流2h(TLC跟踪)。减压蒸干三氯氧磷，得到米黄色固体，然后加入石油醚90ml重结晶，将杂质过滤，减压蒸干滤液，得到米白色固体1 8.3g，收率80.8％。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:7.47～8.08(m，H9)；13C NMR(300MHz,CDCl3)δ:120.56，126.46，126.97,127.05,127.72，129.09，129.66，133.85，134.83，151.95，155.97，170.64。

Claims (6)

1.一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法，其特征在于按照下述步骤进行：
（1）以邻苯甲酰苯甲酸为原料，经酰氯化反应生成邻苯甲酰苯甲酰氯:邻苯甲酰苯甲酸，然后加入氯化亚砜将其溶解， 80℃（摄氏度）加热回流1小时，TLC（薄层色谱）检测，反应结束；
（2）邻苯甲酰苯甲酰氯又经酰胺化反应生成邻苯甲酰苯酰胺：氨水预先冰浴20分钟，将邻苯甲酰苯甲酰氯溶于乙腈，缓慢的滴加到三口烧瓶中，加毕，室温反应1.5小时 ,TLC检测，反应结束；
（3）邻苯甲酰苯酰胺经Hofmann降解反应生成2-氨基二苯甲酮：依次加入邻苯甲酰苯酰胺，水，次氯酸钠溶液，20%氢氧化钠溶液，然后升温到85~90℃，反应2小时,TLC检测，反应结束；
（4）2-氨基二苯甲酮经成环反应生成4-苯基喹啉-2（1H）-酮：2-氨基二苯甲酮溶于乙酸，然后加入尿素，在110℃下反应6小时，TLC检测，反应结束；
（5）4-苯基喹啉-2（1H）-酮被三氯氧磷氯化最终生成2-氯-4-苯基喹唑啉：4-苯基喹啉-2（1H）-酮溶于三氯氧磷，110℃加热回流2 小时，TLC检测，反应结束。
2.根据权利要求1所述的一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法，其特征在于其中步骤（1）中反应原料的质量与反应溶剂的体积比为1：3（克/毫升）。
3.根据权利要求1所述的一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法，其特征在于其中步骤（2）反应物邻苯甲酰苯甲酰氯与氨水，乙腈的体积比为1:3:2（克/毫升/毫升）。
4.根据权利要求1所述的一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法，其特征在于其中步骤（3）反应物邻苯甲酰苯酰胺与水，次氯酸钠溶液，20%氢氧化钠溶液的体积比为1:4:2:5（克/毫升/毫升/毫升）。
5.根据权利要求1所述的一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法，其特征在于其中步骤（4）反应物2-氨基二苯甲酮与尿素的摩尔比为1:1.8，反应物2-氨基二苯甲酮的质量与乙酸体积比为1:7（克/毫升）。
6.根据权利要求1所述的一种2-氯-4-苯基喹唑啉的合成方法，其特征在于其中步骤（5）中，反应物4-苯基喹啉-2（1H）-酮的质量与三氯氧磷的体积比为1:4（克/毫升）。
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