CN112724147A - 4(3h)-喹唑啉酮类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种4(3H)‑喹唑啉酮类化合物的制备方法，涉及有机合成技术领域，以2,3‑二酮二氢吲哚作为原料，以次氯酸钠或次氯酸钾作为氧化剂，在反应溶剂中进行氧化反应，一锅法制备4(3H)‑喹唑啉酮类化合物；本发明以2,3‑二酮二氢吲哚作为原料，以原料易得次氯酸钠或次氯酸钾为氧化剂，一锅法制备目标产物，反应时间短，收率高。纯度高，适合工业化生产。

Description

4(3H)-喹唑啉酮类化合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种4(3H)-喹唑啉酮类化合物的制备方法。
背景技术：
4(3H)-喹唑啉酮类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，具有广泛的药理活性，如抗肿瘤、杀菌、抗惊厥、抗高血压剂、抗微生物等。4(3H)-喹唑啉酮类化合物也具有较好的光学性能，可作为一类新型有机荧光剂应用于保险文件等有效证件的防伪。4(3H)-喹唑啉酮还广泛存在于天然产物中，如生物碱LuotoninF,Luotonin A,Mackinazolinone,Vasicinone，Tryptanthrin均具有喹唑啉酮结构(图6)。这些喹唑啉酮类生物碱表现出各种生物活性，如Luotonin A具有类似于喜树碱的抗肿瘤作用；Vasicinone表现出消炎、抗微生物、抗高血压的活性；Mackinazolinone具有广谱药物活性。
目前报道的合成4(3H)-喹唑啉酮类化合物的方法有很多种，主要有邻氨基苯甲酸及其衍生物与乙酰氯或苯甲酰氯、酮、醛等反应；也可利用4H-3,1-苯并噁嗪与胺或甲酰胺反应制得；此外，重金属催化下的N-(2-硝基苯甲酰基)酰胺也可合成4(3H)-喹唑啉酮类化合物。这些方法要么受到反应底物结构的限制，要么存在需要高温或长时间反应等剧烈反应条件，因此新的简便合成 4(3H)-喹唑啉酮类化合物的方法一直受到人们的重视。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种4(3H)-喹唑啉酮类化合物的制备方法，以2,3-二酮二氢吲哚作为原料，在氧化剂作用下，通过控制氧化剂的用量，可以分别得到靛红酸酐和4(3H)-喹唑啉酮类化合物。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种4(3H)-喹唑啉酮类化合物的制备方法，以2,3-二酮二氢吲哚作为原料，以次氯酸钠或次氯酸钾作为氧化剂，在反应溶剂中进行氧化反应，一锅法制备4(3H)-喹唑啉酮类化合物。
Figure RE-GDA0002962268630000021
所述反应溶剂为乙腈、THF、二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、水中的一种或混合溶剂。
所述氧化剂与2,3-二酮二氢吲哚比的摩尔比为1:(2-4)，得到靛红酸酐。
所述氧化剂与2,3-二酮二氢吲哚比的摩尔比为1:(0.45-0.55)，得到4(3H)- 喹唑啉酮类化合物。
所述氧化反应的时间为1-24h。
所述氧化反应的温度为室温。
反应机理如下：
Figure RE-GDA0002962268630000022
当加入的反应溶剂与水不互溶时，需加入相转移催化剂，提高反应速率，加速氧化，提高收率，并且后处理简单，无需减压回收溶剂，直接分取有机层，水洗干燥，减压回收溶剂，重结晶得目标产物。
所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三乙基苄基溴化铵、三乙基苄基氯化铵中的一种。
所述相转移催化剂的用量为2,3-二酮二氢吲哚质量的0.1-2％。
当加入的反应溶剂与水互溶时，就无需加入相转移催化剂，但反应结束后需减压回收有机溶剂，并加入萃取溶剂，分取有机相，水洗、干燥，回收有机溶剂，重结晶得目标产物。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过控制氧化剂的用量，得到不同的产物。当氧化剂与2,3-二酮二氢吲哚比的摩尔比为1:(2-4)时得到靛红酸酐，当氧化剂与2,3-二酮二氢吲哚比的摩尔比为1:(0.45-0.55)时得到4(3H)-喹唑啉酮类化合物。
(2)本发明以2,3-二酮二氢吲哚作为原料，以原料易得次氯酸钠或次氯酸钾为氧化剂，一锅法制备目标产物，反应时间短，收率高。纯度高，适合工业化生产。
附图说明：
图1为靛红酸酐的氢谱图；
图2为靛红酸酐的碳谱图；
图3为4(3H)-喹唑啉酮类化合物的氢谱图；
图4为4(3H)-喹唑啉酮类化合物的碳谱图；
图5为4(3H)-喹唑啉酮类化合物的质谱图；
图6为天然产物中的喹唑啉酮类生物碱。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。
实施例1
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，乙腈50ml，8％次氯酸钠水溶液100ml，室温搅拌24h，TLC检测反应结束后，加入10ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，减压回收乙腈后，加入100ml 乙酸乙酯，分取乙酸乙酯层，水洗、干燥减压回收乙酸乙酯，得到靛红酸酐 10.3g，收率63％。1H-NMR(CD3OD，400MHz)ppm:7.79(1H,m,ArH),7.22(1H, m,ArH),6.72(1H,m,ArH),7.56(1H,m,ArH)；13C-NMR(CD3OD，100MHz)ppm:170.19,151.40,133.55,131.23,116.30,115.11,110.29,109.99.
实施例2
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，乙腈50ml，8％次氯酸钾水溶液150ml，室温搅拌10h，TLC检测反应结束后，加入10ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，减压回收乙腈后，加入100ml 乙酸乙酯，分取乙酸乙酯层，水洗、干燥减压回收乙酸乙酯，得到靛红酸酐 11.3g，收率69％。
实施例3
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，乙腈50ml，8％次氯酸钾水溶液120ml，室温搅拌9h，TLC检测反应结束后，加入10ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，减压回收乙腈后，加入100ml乙酸乙酯，分取乙酸乙酯层，水洗、干燥减压回收乙酸乙酯，得到靛红酸酐14g，收率85％。
实施例4
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，二氧六环50ml，8％次氯酸钠水溶液180ml，室温搅拌10h，TLC检测反应结束后，加入10ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，减压回收乙腈后，加入100ml 乙酸乙酯，分取乙酸乙酯层，水洗、干燥减压回收乙酸乙酯，得到靛红酸酐 7.6g，收率46.6％。
实施例5
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml， THF50ml，8％次氯酸钾水溶液120ml，室温搅拌8h，TLC检测反应结束后，加入10ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，减压回收乙腈后，加入100ml 乙酸乙酯，分取乙酸乙酯层，水洗、干燥减压回收乙酸乙酯，得到靛红酸酐 14g，收率85％。
实施例6
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，二氯甲烷50ml，8％次氯酸钾水溶液100ml，室温搅拌4h，TLC检测反应结束后，加入10ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，分取二氯甲烷层，水洗、干燥减压回收二氯甲烷，得到靛红酸酐5.6g，收率34％。
实施例7
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，二氯甲烷50ml，8％次氯酸钾水溶液100ml，三乙基苄基溴化铵0.1g，室温搅拌 5h，TLC检测反应结束后，加入10ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，分取二氯甲烷层，水洗、干燥减压回收二氯甲烷，得到靛红酸酐14.3g，收率87％。
实施例8
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，乙腈50ml，8％次氯酸钠水溶液50ml，室温搅拌7h，TLC检测反应结束后，加入5ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，减压回收乙腈后，加入100ml乙酸乙酯，分取乙酸乙酯层，水洗、干燥减压回收乙酸乙酯，得到4(3H)-喹唑啉酮类化合物8.1g，收率65.3％。
实施例9
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，乙腈50ml，8％次氯酸钠水溶液45ml，室温搅拌7h，TLC检测反应结束后，加入5ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，减压回收乙腈后，加入100ml乙酸乙酯，分取乙酸乙酯层，水洗、干燥减压回收乙酸乙酯重结晶，得到4(3H)- 喹唑啉酮类化合物8.3g，收率66.9％。
实施例10
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，二氯甲烷50ml，8％次氯酸钠水溶液50ml，室温搅拌8h，TLC检测反应结束后，加入5ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，分取氯甲烷层，水洗、干燥减压回收二氯甲烷重结晶，得到4(3H)-喹唑啉酮类化合物5.3g，收率42％。
实施例11
在500ml三口烧瓶中，加入2,3-二酮二氢吲哚(14.7g，0.1mol)，水20ml，二氯甲烷50ml，8％次氯酸钠水溶液45ml，三乙基苄基溴化铵0.1g，室温搅拌 14h，TLC检测反应结束后，加入5ml 10％硫代硫酸钠水溶液，搅拌10min，分取氯甲烷层，水洗、干燥减压回收二氯甲烷重结晶，得到4(3H)-喹唑啉酮类化合物9.8g，收率79％。1H-NMR(CDCl3，400MHz)ppm:8.60(1H,m,ArH),8.41(1H, m,ArH),8.00(1H,m,ArH),7.83(1H,m,ArH),,7.77(1H,m,ArH),7.74(1H,m, ArH),7.68(1H,m,ArH),7.40(1H,m,ArH)；13C-NMR(CD3Cl，100MHz)ppm: 182.8,158.4,146.9,146.6,144.7,138.6,135.4,131.0,130.5,127.9,127.5,125.7, 124.1,122.3,118.3.HRMS(ESI)m/z calcd for C15H8N2O2(M+H)248.0586, found 249.0661.
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种4(3H)-喹唑啉酮类化合物的制备方法，其特征在于：以2,3-二酮二氢吲哚作为原料，以次氯酸钠或次氯酸钾作为氧化剂，在反应溶剂中进行氧化反应，一锅法制备4(3H)-喹唑啉酮类化合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反应溶剂为乙腈、THF、二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、水中的一种或混合溶剂。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氧化剂与2,3-二酮二氢吲哚比的摩尔比为1:(2-4)，得到靛红酸酐。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氧化剂与2,3-二酮二氢吲哚比的摩尔比为1:(0.45-0.55)，得到4(3H)-喹唑啉酮类化合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氧化反应的时间为1-24h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氧化反应的温度为室温。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反应溶剂与水不互溶时，加入相转移催化剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、三乙基苄基溴化铵、三乙基苄基氯化铵中的一种。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述相转移催化剂的用量为2,3-二酮二氢吲哚质量的0.1-2％。
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