CN113248447B - 一种制备喹唑啉酮类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备喹唑啉酮类化合物的方法，将含式I所示N‑[2‑(4，5‑二氢‑2‑恶唑基)苯基]苯甲酰胺类化合物的第一均相溶液与含选择性氟试剂的第二均相溶液分别同时泵入微反应装置中反应，得含有式II所示喹唑啉酮类化合物。本发明方法具有反应时间短，反应转化率高，副反应少，毒性和污染小，生产成本低，产品质量好等优点，在反应过程中不使用金属催化，绿色环保且节能高效，适用于工业化应用，解决现有技术存在的反应时间长，强氧化剂选择性低等问题。
Description
技术领域
本发明属于化工合成领域，具体涉及一种利用微通道制备喹唑啉酮类化合物的方法。
背景技术
喹唑啉酮及其衍生物是一类广泛存在于天然产物中重要的含氮杂环化合物，是中药常山碱的基本结构单元，主要存在于常山、大青叶等中药中，由于它们具有多种重要的生物活性和药物活性而备受关注对表皮生长因子受体(EGFR)或其酪氨酸激酶(EGFR-TK)、血管内皮生长因子受体(VEGFR)、神经生长因子受体(NGFR)及其他多个作用靶点有抑制活性，发挥抗癌、抗病毒等多种药理作用。
由于喹唑啉酮骨架结构具有优异的药理活性，从而引起了药物和有机化学科研人员的巨大兴趣。对以喹唑啉酮母核为基础的衍生物研究成为热点，特别是对4(3H)喹唑啉酮类衍生物的结构合成和修饰建立简单、高效的合成喹唑啉酮衍生物的方法显得十分必要，目前报道的喹唑啉酮类化合物的合成方法较多一般使用邻卤代苯甲酰胺与苄胺作为起始原料，在高温下经过渡金属的催化合成喹唑啉酮，但是邻卤代苯甲酰胺特别是邻碘苯甲酰胺价格较贵，且高温可能会破坏其结构，限制了该反应体系的进一步研究。另一方面，在化学计量或使用大量强氧化剂(如KMnO4、MnO2、DDQ或t-BuOOH等)条件下的邻氨基苯甲酰胺与醛/酮直接环合是最常见的合成喹唑啉酮类化合物的方法，但是这类方法具有反应温度高、使用有毒的溶剂等局限性，且强氧化剂选择性低，醛/酮过度氧化成酸的情况难以避免。Wang课题组在2015年报道了以MnO2为催化剂，叔丁醇过氧化氢为氧化剂，在氯苯溶液中级联催化邻氨基苯甲酰胺和醛合成喹唑啉酮及其衍生物的反应。该反应操作简便、产率高，但是毒性较大且危害环境的氯苯溶剂限制了其的工业化应用。无独有偶，邻氨基苯甲酰胺与醇氧化制备喹唑啉酮的反应也一直备受人们的关注。2017年，Nanda课题组报道了Ni-四氮杂环配体催化邻氨基苯甲酰胺与苯甲醇合成喹唑啉酮类化合物的一锅法反应。2019年，该小组又报道了一种在相对温和的反应条件下(≤90℃)，Cu(Ⅱ)配合物将醇脱氢功能化后与邻氨基苯甲酰胺生成喹唑啉酮和各种取代的喹唑啉酮衍生物的方法。虽然此类反应能简单高效合成喹唑酮类化合物，底物适用范围广，但是仍旧具有催化材料难以复制等缺点。因此，本发明提供了一种利用微通道制备喹唑啉酮类化合物的方法。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用微通道制备喹唑啉酮类化合物的方法。
为了解决上述技术问题，如图1所示，本发明公开了一种利用微通道制备喹唑啉酮类化合物的方法，将含式I所示N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺类化合物的第一均相溶液与含选择性氟试剂的第二均相溶液分别同时泵入微反应装置中，在微反应器中混合后通入微反应器中反应，收集流出液，得含有式II所示喹唑啉酮类化合物；
其中，R1、R2分别独立选自H、烷基、卤素或苯基。
其中，所述烷基为甲基、乙基、叔丁基等。
其中，所述卤素为氟、氯、溴等。
优选地，R1选自H或氯；进一步优选地，R1为H。
优选地，R2选自H或氟；进一步优选地，R2为H。
其中，R3选自H、甲基、乙基或叔丁基；优选地，R3选自甲基或乙基。
其中，所述第一均相溶液中，式I所示N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺类化合物的浓度为0.1-1mmol/L；优选地，式I所示N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺类化合物的浓度为0.2mmol/L。
其中，所述第一均相溶液的溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、N,N-二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、氯苯和四氢呋喃中的任意一种或几种组合；优选地，所述第一均相溶液的溶剂为乙腈。
其中，所述第二均相溶液中，选择性氟试剂的浓度为0.1-1mmol/L；优选地，选择性氟试剂的浓度为0.6mmol/L。
其中，所述第二均相溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇、苯甲醇和三氟乙醇中的任意一种或几种组合；优选地，所述第二均相溶液的溶剂为甲醇和/或乙醇。
其中，所述微反应装置包括第一进料泵、第二进料泵、微混合器、微反应器和接收器；其中，第一进料泵和第二进料泵以并联方式连接到微混合器上，微混合器、微反应器和接收器以串联方式连接；所述连接为通过管道连接。
其中，所述微混合器为Y型、T型和J型微混合器为中的任一种，即所述微混合器的进料口连有两个料液进口。
其中，所述的微反应器的尺寸内径为0.1-2mm，长度为0.5-40m。
其中，所述第一均相溶液和第二均相溶液泵入微通道反应装置的流速相等；优选地，所述第一均相溶液和第二均相溶液泵入微通道反应装置的流速为0.2-15mL/min；进一步优选地，所述第一均相溶液和第二均相溶液泵入微通道反应装置的流速为0.4-0.6mL/min。
其中，所述反应的温度为0-80℃；优选地，所述反应的温度为40-60℃；进一步优选地，所述反应的温度为60℃。
其中，所述反应的停留时间为10-40min。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：
本发明方法具有反应时间短，反应转化率高，副反应少，毒性和污染小，生产成本低，产品质量好等优点，在反应过程中不使用金属催化，绿色环保且节能高效，适用于工业化应用，解决现有技术存在的反应时间长，强氧化剂选择性低等问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明反应装置和流程示意图。
图2为实施例1制备的3-(2-甲氧基乙基)-2-苯基-4(3H)-喹唑啉酮的核磁共振谱图。
图3为实施例7制备的3-(2-乙氧基乙基)-2-苯基-4(3H)-喹唑啉酮的核磁共振谱图。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(R1、R2均为H)(0.2mmol，1.0equiv)用乙腈(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.6mmol，3.0equiv)用(1mL)甲醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在60℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为92％，核磁如图2所示。
实施例2
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用乙腈(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.4mmol，2.0equiv)用(1mL)甲醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.4mL/min，微反应器的流速为0.8mL/min，反应温度控制在60℃，停留时间为23min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为89％。
实施例3
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用二甲基亚砜(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.6mmol，3.0equiv)用(1mL)甲醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在60℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为86％。
实施例4
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用二甲基亚砜(1mL)溶解并装载在注射器a中。N-氟代双苯磺酰胺(0.4mmol，2.0equiv)用(1mL)甲醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在70℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100m饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为30％。
实施例5
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用乙腈(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.4mmol，2.0equiv)用(1mL)甲醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在40℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为80％。
实施例6
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.4mmol，2.0equiv)用乙腈(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.6mmol，3.0equiv)用(1mL)甲醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在60℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为88％。
实施例7
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用乙腈(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.6mmol，3.0equiv)用(1mL)乙醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在60℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为91％，核磁如图3所示。
实施例8
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)，用N，N-二甲基甲酰胺(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.4mmol，2.0equiv)用(1mL)乙醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在60℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为87％。
实施例9
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.4mmol，2.0equiv)，用乙腈(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.6mmol，3.0equiv)用(1mL)乙醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在60℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为85％。
实施例10
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用乙腈(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.4mmol，2.0equiv)用(1mL)乙醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在50℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为88％。
实施例11
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用1，4-二氧六环(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.4mmol，2.0equiv)用(1mL)乙醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在50℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为77％。
实施例12
称取N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(0.2mmol，1.0equiv)用氯苯(1mL)溶解并装载在注射器a中。选择性氟试剂(0.4mmol，2.0equiv)用(1mL)甲醇溶解并装载在注射器b中。a和b中的反应液通过Y型混合器进入盘管内径为0.5mm的反应器中，注射器a与b的流速分别为0.6mL/min，微反应器的流速为1.2mL/min，反应温度控制在50℃，停留时间为17min，通过TLC检测反应进程(石油醚：乙酸乙酯＝4：1展开)。100mL饱和NaHCO3(aq)洗涤，分液，水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率为83％。
对比例1
取50mL反应瓶，加入N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(53.3mg，0.2mmol)，选择性氟试剂(212.7mg，0.6mmol)，加入1mL乙腈溶解，再用注射器加入甲醇试剂1mL置于60摄氏度下搅拌反应12h。12h后加入100mL饱和NaHCO3(aq)淬灭，用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率40％。
对比例2
取50mL反应瓶，加入N-[2-(4，5-二氢-2-恶唑基)苯基]苯甲酰胺(53.3mg，0.2mmol)，选择性氟试剂(212.7mg，0.6mmol)，加入1mL乙腈溶解，再用注射器加入乙醇试剂1mL置于60摄氏度下搅拌反应12h。12h后加入100mL饱和NaHCO3(aq)淬灭，用乙酸乙酯(150mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品以乙酸乙酯/正己烷分别作为溶剂和惰性溶剂重结晶，得目标产物，产率33％。
本发明提供了一种利用微通道制备喹唑啉酮类化合物的方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种利用微通道制备喹唑啉酮类化合物的方法，其特征在于，将含式I所示N-[2-（4，5-二氢-2-恶唑基）苯基]苯甲酰胺类化合物的第一均相溶液与含选择性氟试剂的第二均相溶液分别同时泵入微反应装置中反应，得含有式II所示喹唑啉酮类化合物；
其中，R1、R2分别独立选自H、烷基、卤素或苯基；R3选自甲基或乙基；
其中，所述第二均相溶液中，选择性氟试剂的浓度为0.1-1mmol/L；
其中，所述第二均相溶液的溶剂为甲醇或乙醇。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一均相溶液中，式I所示N-[2-（4，5-二氢-2-恶唑基）苯基]苯甲酰胺类化合物的浓度为0.1-1mmol/L。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一均相溶液的溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、N,N -二甲基乙酰胺、1,4 -二氧六环、氯苯和四氢呋喃中的任意一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一均相溶液和第二均相溶液泵入微通道反应装置的流速相等。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述反应的温度为0-80℃。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述反应的停留时间为10-40min。
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| CN112266355A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-26 | 南京先进生物材料与过程装备研究院有限公司 | 一种在可见光下利用微通道反应装置合成c-5位三氟甲基化8-氨基喹啉的方法 |
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