一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410068513.6

申请日:

2014.02.27

公开号:

CN103864702A

公开日:

2014.06.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07D 239/88申请日:20140227|||公开

IPC分类号:

C07D239/88; C07D239/90; C07D239/91; C07D239/95

主分类号:

C07D239/88

申请人:

福建医科大学

发明人:

柯方; 许建华; 刘彩琴; 吴丽贤; 陈晓乐; 王津; 林晨

地址:

350004 福建省福州市台江区交通路88号

优先权:

专利代理机构:

福州智理专利代理有限公司 35208

代理人:

王义星

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内容摘要

本发明公开了一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的方法,利用水溶性配位化合物(如:8-羟基喹啉铜)作为催化剂,在纯水相中通过微波高效催化2-卤代苯甲酸和脒盐的反应,发明了一种环境友好,操作简便,安全便宜,高效的制备喹唑酮化合物的方法。与现有技术相比,此方法不但能够适用大量的官能团,产率高,副产物少,而且操作简单,安全,成本低廉,环保。催化剂(B)。

权利要求书

权利要求书
1.  一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的方法,如化学反应式(B),其具体步骤如下:在反应容器中加入催化量水溶性催化剂(B)以及2-卤代苯甲酸底物,脒盐,无机碱和水,置于微波反应器中反应,一定时间后,冷却至室温,用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化;

其中催化剂(B)为:

  (B);
其中R1选自卤素原子、羟基、C1-7低级烷基、苯基、芳烷基、C1-4低级烷氧基、无取代或有取代的苯氧基、无取代或有取代的芳烷氧基、吡啶基、苯氧甲基、乙酰基、硝基或氰基;R1取代基优选位于卤素X的邻位,间位和对位,更优选于对位;R2为F、Cl、Br、I。

2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体步骤中催化剂(B)是一种羟基喹啉类金属配合物,优选为8-羟基喹啉铜配合物。

3.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体步骤脒盐的用量为2-卤代苯甲酸底物的1-30倍。

4.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体步骤中无机碱为氢氧化钠、碳酸铯、碳酸钠、氢氧化钾、磷酸钾或氢氧化钠。

5.  根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于具体步骤中催化剂的使用量为2-卤代苯甲酸底物的0.01-0.5 mol,优选0.02-0.4 mol,更优选为0.05-0.3 mol。

6.  根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于具体步骤中无机碱的用量基于1 mol 2-卤代苯甲酸为标准,所述碱的用量为0.5-8 mol,优选为0.5-6 mol,更优选为0.5-5 mol。

7.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体步骤中2-卤代苯甲酸底物的浓度为0.1-0.9 mol/L,更优选为0.3-0.4 mol/L。

8.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体步骤中在微波反应器中反应温度为20-160 ℃,优选20-150 ℃,且更优选20-130 ℃的条件下实施。

9.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体步骤中在微波反应器中反应时间为1-300 分钟,优选5-160分钟。

10.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于具体步骤中在微波反应器中微波辐射功率为20-500 W,优选30-300W。

说明书

说明书一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的方法
技术领域
本发明公开了合成喹唑酮衍生物的方法。即采用2-卤代苯甲酸与脒盐为原料以无机铜盐为催化剂,在水相中微波催化反应制备喹唑酮化合物的方法。
背景技术
喹唑酮是一类具有良好生物医药活性的含氮杂环化合物,由于其具有广泛的生物和药物活性,引起了科学家们极大研究兴趣。近年来的研究表明,喹唑酮化合物的多重生物活性,主要表现在对表皮生长因子受体(EGFR)或其络氨酸激酶(EGFR-TK)、血管内皮生长因子受体(VEGFR)、血小板衍生生长因子受体(PDGFR)、神经生长因子受体(NGFR)及其它多个作用靶点的抑制活性,从而发挥抗癌,抗菌,抗病毒等多种药理活性。一些重要的天然生物碱也含有喹唑酮类骨架,如具有抗疟疾作用的常山碱。喹唑酮还是精细化工和医药生产的重要中间体,如由喹唑酮经氯化、氨化后得到的4-氨基喹唑啉是一系列药物如吉非替尼(Gefitinib)、厄洛替尼(Erlotinib)的基本骨架。因此,合成喹唑酮的新方法一直受到广泛关注。
根据所用原料的不同,目前常见喹唑酮的合成方法主要有:(1)以邻氨基苯甲酸为原料(参见: (a) M. Endicott, E. Wick, M. L. Mercury, J. Am. Chem. Soc., 1946, 68, 1299; (b) G. Liu, D. Y. Hu, L. H. Jin, Bioorg. Med. Chem., 2007, 15, 6608.);(2)以邻氨基苯甲酰胺为原料(参见: (a) R. J. abdel-Jalil, W. Volter, M. Saeed, Tetrahed. Lett., 2004, 45, 3475; (b) M. M. Heravi, S. Sadjadi, N. M. Haj, Tetrahed. Lett., 2009, 50, 943.);(3)以邻硝基苯甲酰胺为原料(参见: P. Mangeney, T. Tejere, A. Alexakis, Synthesis, 1988, 255)。这些方法或多或少由于原料获取困难、部分试剂毒害大、反应条件剧烈和需要特殊反应容器等问题,使用受到限制。
微波技术应用于有机合成反应是近10年发展起来的新课题,自从1986年Gedye首次发表将微波技术应用于有机合成的论文后,微波技术在有机合成反应中的应用日趋广泛,与传统合成方法相比,微波辅助合成方法具有反应时间短、节能、产率高以及环境友好等优点。在纯水相体系中通过微波催化无机硫化物制备位取代苯并噻唑化合物的方法至今鲜有报道。水在地球上分布广泛,相对有机溶剂来说,廉价易得,水相反应产物单纯、产率高、选择性好、易分离纯化、污染少且无毒,符合绿色化学和可持续发展的观念,操作简单、安全,没有有机溶剂的易燃易爆等问题,在有机合成方面,可以省略诸如官能团的保护和去保护等合成步骤(参见:(a) U. M. Lindstrom, Chem. Rev. 2002, 102, 2751; (b) S. Kobayahi, K. Manabe, Acc. Chem. Res. 2002, 35, 209; (c) M. Poliakoff, J. M. Fitzpatrick, T. R. Farren, P. T. Anastas, Science 2002, 297, 807; (d) C.-J. Li, Chem. Rev. 2005, 105, 3095; (i) S. Minakata, M. Komatsu, Chem. Rev. 2009, 109, 711.)。
本发明公开了合成喹唑酮衍生物的方法。即采用2-卤代苯甲酸与脒盐为原料,以无机铜盐为催化剂,在水相中微波催化反应制备喹唑酮化合物的方法。与现有技术中所述方法相比,此体系不但能够适用大量的官能团,产率高,副产物少,而且操作简单,安全,成本低廉,环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种在水相微波中催化制备喹唑酮化合物的方法,更详细地说是在纯水相中水溶性催化剂催化2-卤代苯甲酸和脒盐合成喹唑酮化合物的方法。
实现本发明的技术方案如下:本发明所述的一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的方法,如化学反应式(B),其具体步骤如下:在反应容器中加入催化量水溶性催化剂(B)以及2-卤代苯甲酸底物,脒盐,无机碱和水,置于微波反应器中反应,一定时间后,冷却至室温,用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化;所述的技术方案是反应底物2-卤代苯甲酸和脒盐为原料,在催化剂的作用下反应而成,反应式如下:
                                                 
其中R1选自卤素原子、羟基、C1-7低级烷基、苯基、芳烷基、C1-4低级烷氧基、无取代或有取代的苯氧基、无取代或有取代的芳烷氧基、吡啶基、苯氧甲基、乙酰基、硝基或氰基;R1取代基优选位于卤素X的邻位,间位和对位,更优选于对位;R2为F、Cl、Br、I。
所述的催化剂(B)是一种水溶性过渡金属配合物(如: 8-羟基喹啉铜)(B),优选为8-羟基喹啉铜配合物。催化剂(B)见下式:

(B)
其中M可为铁、钴、镍、锰、铜、铂、钯等过渡金属,优选钯、铜、铁,更优选为铜。
根据本发明,底物(I)为2-卤代苯甲酸,可在此水相反应体系中合成喹唑酮衍生物。
 
(I)。
上式(I)中R1为F、Cl、Br、I;羟基、C1-7低级烷基、苯基、芳烃、芳烷基、C1-4低级烷氧基、无取代或也可以有取代的苯氧基、无取代或也可以有取代的芳烷氧基、吡啶基、苯氧甲基、乙酰基、硝基、氰基。
X为卤素原子 Cl、Br、I。
根据本发明,如下式(II)为脒盐:

(II)
其中R2为F、Cl、Br、I、羟基、C1-7低级烷基、苯基、芳烃、芳烷基、吡啶基、苯氧甲基、乙酰基、硝基、氰基。
所得产物(III), 其中R1为卤素原子、羟基、C1-7低级烷基、苯基、芳烷基、C1-4低级烷氧基、无取代或也可以有取代的苯氧基、无取代或也可以有取代的芳烷氧基、吡啶基、苯氧甲基、乙酰基、硝基、氰基。
R2为F、Cl、Br、I、羟基、C1-7低级烷基、苯基、芳烃、芳烷基、吡啶基、苯氧甲基、乙酰基、硝基、氰基。

(III)
在本发明的优选方案中,其特征在于具体步骤脒盐的用量为底物(2-卤代苯甲酸)摩尔量的1-30倍。
反应体系在无机碱或有机碱存在下实施,优选无机碱。无机碱可为氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钠、碳酸铯、氟化钾、碳酸钾、碳酸钠、磷酸钾、碳酸氢钠、磷酸氢二钾、碳酸氢钾、乙酸钠、乙酸钾、丁酸钠、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔戊酸钠,有机碱可为三乙胺、三丙胺、三丁胺、二异丙基乙胺。优选使用氢氧化钠、碳酸铯、碳酸钠、氢氧化钾、磷酸钾。
基于1摩尔2-卤代苯甲酸(I)为标准,所述碱的用量为0.5至8摩尔,优选为0.5至6摩尔,更优选为0.5至5摩尔。
在本发明的优选方案中,基于1摩尔2-卤代苯甲酸(I)为标准,催化剂的使用量为0.01摩尔至0.5摩尔,优选0.02摩尔至0.4摩尔,更优选为0.05至0.3摩尔。
在本发明的优选方案中,催化剂中金属(M)可为铁、钴、镍、锰、铜、铂、钯等过渡金属,优选钯、铜、铁,更优选为铜。
在本发明的优选方案中,催化剂中有机物优选喹啉类化合物等,更优选为8-羟基喹啉。
作为溶剂的水的用量可在宽的范围内变化。反应底物(2-卤代苯甲酸)的浓度优选为0.1至0.9mol/L,更优选为0.3至0.4mol/L。
在微波反应器中的反应温度为20至160 ℃,优选20至150 ℃,且更优选20至130 ℃的条件下实施。
在微波反应器中的反应时间为1-300分钟,优选5-160分钟。
在微波反应器中的微波辐射功率为20-500 W,优选30-300W。
本发明的优点为:本发明是一种环境友好,操作简便,安全便宜,高效的制备喹唑酮化合物的方法。与现有技术相比,此方法不但能够适用大量的官能团,产率高,副产物少,而且操作简单,安全,成本低廉,环保。
具体实施方式
实施例1:4(3H)喹唑酮:在反应容器中加入2-碘苯甲酸1 mmol, 盐酸甲脒(又称:甲脒盐酸盐,分子式:CH4N2HCl)1 mmol,8-羟基喹啉铜(B) 0.05 mmol,氢氧化钠1 mmol,水3 mL。放入微波反应器下后,置微波反应器中在150 W功率下加热100 ℃至30分钟,冷却至室温。用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化,得到白色固体,产率94%。
实施例2:6-甲基-4(3H)喹唑酮:在反应容器中加入2-碘-5-甲基苯甲酸1 mmol, 盐酸甲脒1 mmol, 8-羟基喹啉铜(B) 0.05 mmol,氢氧化钠1 mmol,水3 mL。放入微波反应器下后,置微波反应器中在150 W功率下加热100 ℃至30分钟,冷却至室温。用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化,得到白色固体,产率92%。
实施例3:6-甲氧基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-碘-5-甲氧基苯甲酸1 mmol,得无色固体,产率93%。
实施例4:6-硝基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-碘-5-硝基苯甲酸1 mmol,得黄色固体,产率92%。
实施例5:6-溴-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-碘-5-溴苯甲酸1 mmol,得黄色固体,产率84%。
实施例6:6-氯-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-碘-5-氯苯甲酸1mmol,得白色固体,产率81%。
实施例7:6-氟-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-碘-5-氟苯甲酸1 mmol,得白色液体,产率55%。
实施例8:6-乙酰基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-碘-5-乙酰基苯甲酸1 mmol,得白色液体,产率75%。
实施例9:6-羧基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入4-碘间苯二甲酸1 mmol,得白色固体,产率63%。
实施例10:4(3H)喹唑酮:在反应容器中加入2-溴苯甲酸1 mmol, 盐酸甲脒1 mmol,8-羟基喹啉铜(B) 0.05 mmol,氢氧化钠1 mmol,水3 mL。放入微波反应器下后,置微波反应器中在150 W功率下加热100℃至30分钟,冷却至室温。用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化,得到白色固体,产率84%。
实施例11:6-甲基-4(3H)喹唑酮:在反应容器中加入2-溴-5-甲基苯甲酸1 mmol, 盐酸甲脒1 mmol, 8-羟基喹啉铜(B) 0.05 mmol,氢氧化钠1 mmol,水3 mL。放入微波反应器下后,置微波反应器中在150 W功率下加热100 ℃至30分钟,冷却至室温。用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化,得到白色固体,产率82%。
实施例12:6-甲氧基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-5-甲氧基苯甲酸1 mmol,得无色固体,产率83%。
实施例13:6-硝基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-5-硝基苯甲酸1 mmol,得黄色固体,产率82%。
实施例14:6-溴-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2,5-二溴苯甲酸1 mmol,得黄色固体,产率74%。
实施例15:6-氯-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-5-氯苯甲酸1mmol,得白色固体,产率72%。
实施例16:6-氟-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-5-氟苯甲酸1 mmol,得白色固体,产率45%。
实施例17:6-乙酰基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-5-乙酰基苯甲酸1 mmol,得白色液体,产率65%。
实施例18:6-羧基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入4-溴间苯二甲酸1 mmol,得白色固体,产率59%。
实施例19:7-甲基-4(3H)喹唑酮:在反应容器中加入2-碘-4-甲基苯甲酸1 mmol, 盐酸甲脒1 mmol, 8-羟基喹啉铜(B) 0.05 mmol,氢氧化钠1 mmol,水3 mL。放入微波反应器下后,置微波反应器中在150 W功率下加热100 ℃至30分钟,冷却至室温。用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化,得到白色固体,产率82%。
实施例20:7-甲氧基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-4-甲氧基苯甲酸1 mmol,得无色固体,产率83%。
实施例21:7-硝基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-4-硝基苯甲酸1 mmol,得黄色固体,产率82%。
实施例22:7-溴-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2,4-二溴苯甲酸1 mmol,得黄色固体,产率74%。
实施例23:7-氯-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-4-氯苯甲酸1mmol,得白色固体,产率72%。
实施例24:7-氟-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-4-氟苯甲酸1 mmol,得白色固体,产率45%。
实施例25:7-乙酰基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例2,加入2-溴-4-乙酰基苯甲酸1 mmol,得白色固体,产率65%。
实施例26:2-甲基-4(3H)喹唑酮:在反应容器中加入2-碘苯甲酸1 mmol, 盐酸乙脒1 mmol, 8-羟基喹啉铜(B) 0.05 mmol,氢氧化钠1 mmol,水3 mL。放入微波反应器下后,置微波反应器中在150 W功率下加热100 ℃至30分钟,冷却至室温。用乙酸乙酯萃取出产物,减压浓缩,产品经过柱层析纯化,得到白色固体,产率82%
实施例27:2-苯基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入盐酸苄脒1 mmol ,得无色固体,产率93%。
实施例28:2-(4-甲基)苯基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入4-甲基苯基脒1 mmol,得黄色固体,产率93%。
实施例29:2-(4-硝基)苯基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入4-硝基基苯基脒1 mmol,得黄色固体,产率87%。
实施例30:2-(4-甲氧基)苯基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入4-甲氧基苯基脒1 mmol,得白色固体,产率85%。
实施例31:2-乙基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入盐酸丙脒1 mmol ,得无色固体,产率93%。
实施例32:2-(4-氟)苯基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入4-氟苯基脒1 mmol,得黄色固体,产率93%。
实施例33:2-(4-氯)苯基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入4-氯苯基脒1 mmol,得黄色固体,产率86%。
实施例34:2-(4-溴)苯基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入4-溴苯基脒1 mmol,得白色固体,产率80%。
实施例35:2-丙基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入盐酸丁脒1 mmol ,得无色固体,产率89%。
实施例36:2-丁基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入盐酸丙脒1 mmol,得黄色固体,产率83%。
实施例37:2-戊基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入盐酸丁脒1 mmol,得黄色固体,产率77%。
实施例38:2-己基-4(3H)喹唑酮:制备方法同实施例26,加入盐酸戊脒1 mmol,得黄色固体,产率67%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改,等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 103864702 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103864702 A (21)申请号 201410068513.6 (22)申请日 2014.02.27 C07D 239/88(2006.01) C07D 239/90(2006.01) C07D 239/91(2006.01) C07D 239/95(2006.01) (71)申请人 福建医科大学 地址 350004 福建省福州市台江区交通路 88 号 (72)发明人 柯方 许建华 刘彩琴 吴丽贤 陈晓乐 王津 林晨 (74)专利代理机构 福州智理专利代理有限公司 35208 代理人 王义星。

2、 (54) 发明名称 一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种在水相中微波催化制备 喹唑酮化合物的方法, 利用水溶性配位化合物 ( 如 :8- 羟基喹啉铜 ) 作为催化剂, 在纯水相中 通过微波高效催化 2- 卤代苯甲酸和脒盐的反 应, 发明了一种环境友好, 操作简便, 安全便宜, 高效的制备喹唑酮化合物的方法。与现有技术 相比, 此方法不但能够适用大量的官能团, 产 率高, 副产物少 , 而且操作简单, 安全, 成本低 廉,环 保。 催化剂 (B) 。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。

3、2)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 (10)申请公布号 CN 103864702 A CN 103864702 A 1/2 页 2 1. 一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的方法, 如化学反应式 (B) , 其具体步骤 如下 : 在反应容器中加入催化量水溶性催化剂 (B) 以及 2- 卤代苯甲酸底物, 脒盐, 无机碱和 水, 置于微波反应器中反应 , 一定时间后, 冷却至室温, 用乙酸乙酯萃取出产物, 减压浓缩, 产品经过柱层析纯化 ; 其中催化剂 (B) 为 : (B) ; 其中 R1选自卤素原子、 羟基、 C1-7低级烷基、 苯基、 芳烷基、 C1-4低级烷氧基、 无取代或有 。

4、取代的苯氧基、 无取代或有取代的芳烷氧基、 吡啶基、 苯氧甲基、 乙酰基、 硝基或氰基 ; R1取 代基优选位于卤素 X 的邻位, 间位和对位, 更优选于对位 ; R2为 F、 Cl、 Br、 I。 2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于具体步骤中催化剂 (B) 是一种羟基喹啉类 金属配合物, 优选为 8- 羟基喹啉铜配合物。 3.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于具体步骤脒盐的用量为2-卤代苯甲酸底物 的 1 30 倍。 4. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于具体步骤中无机碱为氢氧化钠、 碳酸铯、 碳 酸钠、 氢氧化钾、 磷酸钾或氢氧化钠。 5.根据权利要求1或2所述。

5、的方法, 其特征在于具体步骤中催化剂的使用量为2-卤代 苯甲酸底物的 0.01 0.5 mol, 优选 0.02 0.4 mol, 更优选为 0.05 0.3 mol。 6. 根据权利要求 1 或 4 所述的方法, 其特征在于具体步骤中无机碱的用量基于 1 mol 2-卤代苯甲酸为标准, 所述碱的用量为0.58 mol, 优选为0.56 mol, 更优选为0.5 5 mol。 7. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于具体步骤中 2- 卤代苯甲酸底物的浓度为 0.1 0.9 mol/L, 更优选为 0.3 0.4 mol/L。 8. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于具体步骤中在。

6、微波反应器中反应温度为 20 160 , 优选 20 150 , 且更优选 20 130 的条件下实施。 9. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于具体步骤中在微波反应器中反应时间为 权 利 要 求 书 CN 103864702 A 2 2/2 页 3 1 300 分钟, 优选 5 160 分钟。 10. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于具体步骤中在微波反应器中微波辐射功 率为 20-500 W, 优选 30 300W。 权 利 要 求 书 CN 103864702 A 3 1/6 页 4 一种在水相中微波催化制备喹唑酮化合物的方法 技术领域 0001 本发明公开了合成喹唑酮衍。

7、生物的方法。即采用 2- 卤代苯甲酸与脒盐为原料以 无机铜盐为催化剂, 在水相中微波催化反应制备喹唑酮化合物的方法。 背景技术 0002 喹唑酮是一类具有良好生物医药活性的含氮杂环化合物, 由于其具有广泛的生物 和药物活性, 引起了科学家们极大研究兴趣。 近年来的研究表明, 喹唑酮化合物的多重生物 活性, 主要表现在对表皮生长因子受体 (EGFR) 或其络氨酸激酶 (EGFR-TK) 、 血管内皮生长 因子受体 (VEGFR) 、 血小板衍生生长因子受体 (PDGFR) 、 神经生长因子受体 (NGFR) 及其它多 个作用靶点的抑制活性, 从而发挥抗癌, 抗菌, 抗病毒等多种药理活性。一些重要。

8、的天然生 物碱也含有喹唑酮类骨架, 如具有抗疟疾作用的常山碱。喹唑酮还是精细化工和医药生产 的重要中间体, 如由喹唑酮经氯化、 氨化后得到的 4- 氨基喹唑啉是一系列药物如吉非替尼 (Gefitinib) 、 厄洛替尼 (Erlotinib) 的基本骨架。因此, 合成喹唑酮的新方法一直受到广 泛关注。 0003 根据所用原料的不同, 目前常见喹唑酮的合成方法主要有 :(1) 以邻氨基苯甲酸 为原料 (参见: (a) M. Endicott, E. Wick, M. L. Mercury, J. Am. Chem. Soc., 1946, 68, 1299; (b) G. Liu, D. Y. 。

9、Hu, L. H. Jin, Bioorg. Med. Chem., 2007, 15, 6608.) ; (2) 以邻氨基苯甲酰胺为原料 (参见 : (a) R. J. abdel-Jalil, W. Volter, M. Saeed, Tetrahed. Lett., 2004, 45, 3475; (b) M. M. Heravi, S. Sadjadi, N. M. Haj, Tetrahed. Lett., 2009, 50, 943.) ;(3) 以邻硝基苯甲酰胺为原料 (参见 : P. Mangeney, T. Tejere, A. Alexakis, Synthesis, 19。

10、88, 255) 。这些方法或多或少由于原料获取困 难、 部分试剂毒害大、 反应条件剧烈和需要特殊反应容器等问题, 使用受到限制。 0004 微波技术应用于有机合成反应是近 10 年发展起来的新课题, 自从 1986 年 Gedye 首次发表将微波技术应用于有机合成的论文后, 微波技术在有机合成反应中的应用日趋广 泛, 与传统合成方法相比, 微波辅助合成方法具有反应时间短、 节能、 产率高以及环境友好 等优点。在纯水相体系中通过微波催化无机硫化物制备位取代苯并噻唑化合物的方法至 今鲜有报道。水在地球上分布广泛, 相对有机溶剂来说, 廉价易得, 水相反应产物单纯、 产 率高、 选择性好、 易分离。

11、纯化、 污染少且无毒, 符合绿色化学和可持续发展的观念, 操作简 单、 安全, 没有有机溶剂的易燃易爆等问题, 在有机合成方面, 可以省略诸如官能团的保护 和去保护等合成步骤 (参见 : (a) U. M. Lindstrom, Chem. Rev. 2002, 102, 2751; (b) S. Kobayahi, K. Manabe, Acc. Chem. Res. 2002, 35, 209; (c) M. Poliakoff, J. M. Fitzpatrick, T. R. Farren, P. T. Anastas, Science 2002, 297, 807; (d) C.-J。

12、. Li, Chem. Rev. 2005, 105, 3095; (i) S. Minakata, M. Komatsu, Chem. Rev. 2009, 109, 711.) 。 0005 本发明公开了合成喹唑酮衍生物的方法。即采用 2- 卤代苯甲酸与脒盐为原料, 以 无机铜盐为催化剂, 在水相中微波催化反应制备喹唑酮化合物的方法。与现有技术中所述 说 明 书 CN 103864702 A 4 2/6 页 5 方法相比, 此体系不但能够适用大量的官能团, 产率高, 副产物少 , 而且操作简单, 安全, 成 本低廉, 环保。 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种在水相微波中催化制备喹。

13、唑酮化合物的方法, 更详细地 说是在纯水相中水溶性催化剂催化 2- 卤代苯甲酸和脒盐合成喹唑酮化合物的方法。 0007 实现本发明的技术方案如下 : 本发明所述的一种在水相中微波催化制备喹唑酮化 合物的方法, 如化学反应式 (B) , 其具体步骤如下 : 在反应容器中加入催化量水溶性催化剂 (B) 以及2-卤代苯甲酸底物, 脒盐, 无机碱和水, 置于微波反应器中反应,一定时间后, 冷却 至室温, 用乙酸乙酯萃取出产物, 减压浓缩, 产品经过柱层析纯化 ; 所述的技术方案是反应 底物 2- 卤代苯甲酸和脒盐为原料, 在催化剂的作用下反应而成, 反应式如下 : 其中 R1选自卤素原子、 羟基、 C。

14、1-7低级烷基、 苯基、 芳烷基、 C1-4低级烷氧基、 无取代或有 取代的苯氧基、 无取代或有取代的芳烷氧基、 吡啶基、 苯氧甲基、 乙酰基、 硝基或氰基 ; R1取 代基优选位于卤素 X 的邻位, 间位和对位, 更优选于对位 ; R2为 F、 Cl、 Br、 I。 0008 所述的催化剂 (B) 是一种水溶性过渡金属配合物 ( 如 : 8- 羟基喹啉铜 )(B) , 优 选为 8- 羟基喹啉铜配合物。催化剂 (B) 见下式 : (B) 其中 M 可为铁、 钴、 镍、 锰、 铜、 铂、 钯等过渡金属, 优选钯、 铜、 铁, 更优选为铜。 0009 根据本发明, 底物 (I) 为 2- 卤代苯。

15、甲酸, 可在此水相反应体系中合成喹唑酮衍生 物。 0010 (I)。 说 明 书 CN 103864702 A 5 3/6 页 6 0011 上式 (I) 中 R1为 F、 Cl、 Br、 I ; 羟基、 C1-7低级烷基、 苯基、 芳烃、 芳烷基、 C1-4低级烷 氧基、 无取代或也可以有取代的苯氧基、 无取代或也可以有取代的芳烷氧基、 吡啶基、 苯氧 甲基、 乙酰基、 硝基、 氰基。 0012 X 为卤素原子 Cl、 Br、 I。 0013 根据本发明, 如下式 (II) 为脒盐 : (II) 其中 R2为 F、 Cl、 Br、 I、 羟基、 C1-7低级烷基、 苯基、 芳烃、 芳烷基、 。

16、吡啶基、 苯氧甲基、 乙酰 基、 硝基、 氰基。 0014 所得产物 (III) , 其中 R1为卤素原子、 羟基、 C1-7低级烷基、 苯基、 芳烷基、 C1-4低级 烷氧基、 无取代或也可以有取代的苯氧基、 无取代或也可以有取代的芳烷氧基、 吡啶基、 苯 氧甲基、 乙酰基、 硝基、 氰基。 0015 R2为 F、 Cl、 Br、 I、 羟基、 C1-7低级烷基、 苯基、 芳烃、 芳烷基、 吡啶基、 苯氧甲基、 乙酰 基、 硝基、 氰基。 0016 (III) 在本发明的优选方案中, 其特征在于具体步骤脒盐的用量为底物 (2-卤代苯甲酸) 摩尔 量的 1 30 倍。 0017 反应体系在无机。

17、碱或有机碱存在下实施, 优选无机碱。无机碱可为氢氧化钾、 氢 氧化锂、 氢氧化钠、 碳酸铯、 氟化钾、 碳酸钾、 碳酸钠、 磷酸钾、 碳酸氢钠、 磷酸氢二钾、 碳酸氢 钾、 乙酸钠、 乙酸钾、 丁酸钠、 甲醇钠、 乙醇钠、 叔丁醇钠、 叔丁醇钾、 叔戊酸钠, 有机碱可为三 乙胺、 三丙胺、 三丁胺、 二异丙基乙胺。优选使用氢氧化钠、 碳酸铯、 碳酸钠、 氢氧化钾、 磷酸 钾。 0018 基于 1 摩尔 2- 卤代苯甲酸 (I) 为标准, 所述碱的用量为 0.5 至 8 摩尔, 优选为 0.5 至 6 摩尔, 更优选为 0.5 至 5 摩尔。 0019 在本发明的优选方案中, 基于 1 摩尔 2。

18、- 卤代苯甲酸 (I) 为标准, 催化剂的使用量 为 0.01 摩尔至 0.5 摩尔, 优选 0.02 摩尔至 0.4 摩尔, 更优选为 0.05 至 0.3 摩尔。 0020 在本发明的优选方案中, 催化剂中金属 (M) 可为铁、 钴、 镍、 锰、 铜、 铂、 钯等过渡金 属, 优选钯、 铜、 铁, 更优选为铜。 0021 在本发明的优选方案中, 催化剂中有机物优选喹啉类化合物等, 更优选为 8- 羟基 说 明 书 CN 103864702 A 6 4/6 页 7 喹啉。 0022 作为溶剂的水的用量可在宽的范围内变化。反应底物 (2- 卤代苯甲酸) 的浓度优 选为 0.1 至 0.9mol。

19、/L, 更优选为 0.3 至 0.4mol/L。 0023 在微波反应器中的反应温度为 20 至 160 , 优选 20 至 150 , 且更优选 20 至 130 的条件下实施。 0024 在微波反应器中的反应时间为 1 300 分钟, 优选 5 160 分钟。 0025 在微波反应器中的微波辐射功率为 20-500 W, 优选 30 300W。 0026 本发明的优点为 : 本发明是一种环境友好, 操作简便, 安全便宜, 高效的制备喹唑 酮化合物的方法。 与现有技术相比, 此方法不但能够适用大量的官能团, 产率高, 副产物少, 而且操作简单, 安全, 成本低廉, 环保。 具体实施方式 00。

20、27 实施例1 : 4 (3H) 喹唑酮 : 在反应容器中加入2-碘苯甲酸1 mmol, 盐酸甲脒 (又称 : 甲脒盐酸盐, 分子式 : CH4N2HCl) 1 mmol, 8- 羟基喹啉铜 (B) 0.05 mmol, 氢氧化钠 1 mmol, 水 3 mL。放入微波反应器下后, 置微波反应器中在 150 W 功率下加热 100 至 30 分钟, 冷 却至室温。用乙酸乙酯萃取出产物, 减压浓缩, 产品经过柱层析纯化, 得到白色固体, 产率 94。 0028 实施例 2 : 6- 甲基 -4(3H)喹唑酮 : 在反应容器中加入 2- 碘 -5- 甲基苯甲酸 1 mmol, 盐酸甲脒 1 mmo。

21、l, 8- 羟基喹啉铜 (B) 0.05 mmol, 氢氧化钠 1 mmol, 水 3 mL。放入 微波反应器下后, 置微波反应器中在 150 W 功率下加热 100 至 30 分钟, 冷却至室温。用 乙酸乙酯萃取出产物, 减压浓缩, 产品经过柱层析纯化, 得到白色固体, 产率 92。 0029 实施例 3 : 6- 甲氧基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 碘 -5- 甲氧基 苯甲酸 1 mmol, 得无色固体, 产率 93。 0030 实施例 4 : 6- 硝基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 碘 -5- 硝基苯甲 酸 1 mmol。

22、, 得黄色固体, 产率 92。 0031 实施例 5 : 6- 溴 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 碘 -5- 溴苯甲酸 1 mmol, 得黄色固体, 产率 84。 0032 实施例 6 : 6- 氯 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 碘 -5- 氯苯甲酸 1mmol, 得白色固体, 产率 81。 0033 实施例 7 : 6- 氟 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 碘 -5- 氟苯甲酸 1 mmol, 得白色液体, 产率 55。 0034 实施例 8 : 6- 乙酰基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实。

23、施例 2, 加入 2- 碘 -5- 乙酰基 苯甲酸 1 mmol, 得白色液体, 产率 75。 0035 实施例 9 : 6- 羧基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 4- 碘间苯二甲酸 1 mmol, 得白色固体, 产率 63。 0036 实施例 10 : 4(3H) 喹唑酮 : 在反应容器中加入 2- 溴苯甲酸 1 mmol, 盐酸甲脒 1 mmol, 8- 羟基喹啉铜 (B) 0.05 mmol, 氢氧化钠 1 mmol, 水 3 mL。放入微波反应器下后, 置 微波反应器中在150 W功率下加热100至30分钟, 冷却至室温。 用乙酸乙酯萃取出产物, 减压浓缩, 。

24、产品经过柱层析纯化, 得到白色固体, 产率 84。 说 明 书 CN 103864702 A 7 5/6 页 8 0037 实施例 11 : 6- 甲基 -4(3H) 喹唑酮 : 在反应容器中加入 2- 溴 -5- 甲基苯甲酸 1 mmol, 盐酸甲脒 1 mmol, 8- 羟基喹啉铜 (B) 0.05 mmol, 氢氧化钠 1 mmol, 水 3 mL。放入 微波反应器下后, 置微波反应器中在 150 W 功率下加热 100 至 30 分钟, 冷却至室温。用 乙酸乙酯萃取出产物, 减压浓缩, 产品经过柱层析纯化, 得到白色固体, 产率 82。 0038 实施例 12 : 6- 甲氧基 -4(。

25、3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -5- 甲氧 基苯甲酸 1 mmol, 得无色固体, 产率 83。 0039 实施例 13 : 6- 硝基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -5- 硝基苯 甲酸 1 mmol, 得黄色固体, 产率 82。 0040 实施例 14 : 6- 溴 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2, 5- 二溴苯甲酸 1 mmol, 得黄色固体, 产率 74。 0041 实施例 15 : 6- 氯 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -5- 氯苯甲酸 1mmol, 得。

26、白色固体, 产率 72。 0042 实施例 16 : 6- 氟 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -5- 氟苯甲酸 1 mmol, 得白色固体, 产率 45。 0043 实施例 17 : 6- 乙酰基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -5- 乙酰 基苯甲酸 1 mmol, 得白色液体, 产率 65。 0044 实施例 18 : 6- 羧基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 4- 溴间苯二甲酸 1 mmol, 得白色固体, 产率 59。 0045 实施例 19 : 7- 甲基 -4(3H) 喹唑酮 : 在反应。

27、容器中加入 2- 碘 -4- 甲基苯甲酸 1 mmol, 盐酸甲脒 1 mmol, 8- 羟基喹啉铜 (B) 0.05 mmol, 氢氧化钠 1 mmol, 水 3 mL。放入 微波反应器下后, 置微波反应器中在 150 W 功率下加热 100 至 30 分钟, 冷却至室温。用 乙酸乙酯萃取出产物, 减压浓缩, 产品经过柱层析纯化, 得到白色固体, 产率 82。 0046 实施例 20 : 7- 甲氧基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -4- 甲氧 基苯甲酸 1 mmol, 得无色固体, 产率 83。 0047 实施例 21 : 7- 硝基 -4(3H) 喹唑。

28、酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -4- 硝基苯 甲酸 1 mmol, 得黄色固体, 产率 82。 0048 实施例 22 : 7- 溴 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2, 4- 二溴苯甲酸 1 mmol, 得黄色固体, 产率 74。 0049 实施例 23 : 7- 氯 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -4- 氯苯甲酸 1mmol, 得白色固体, 产率 72。 0050 实施例 24 : 7- 氟 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -4- 氟苯甲酸 1 mmol, 得白色固体, 产率 4。

29、5。 0051 实施例 25 : 7- 乙酰基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 2, 加入 2- 溴 -4- 乙酰 基苯甲酸 1 mmol, 得白色固体, 产率 65。 0052 实施例 26 : 2- 甲基 -4(3H) 喹唑酮 : 在反应容器中加入 2- 碘苯甲酸 1 mmol, 盐 酸乙脒 1 mmol, 8- 羟基喹啉铜 (B) 0.05 mmol, 氢氧化钠 1 mmol, 水 3 mL。放入微波反应 器下后, 置微波反应器中在 150 W 功率下加热 100 至 30 分钟, 冷却至室温。用乙酸乙酯 萃取出产物, 减压浓缩, 产品经过柱层析纯化, 得到白色固体, 产率 。

30、82 实施例 27 : 2- 苯基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入盐酸苄脒 1 mmol , 得 说 明 书 CN 103864702 A 8 6/6 页 9 无色固体, 产率 93。 0053 实施例 28 : 2-(4- 甲基) 苯基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入 4- 甲 基苯基脒 1 mmol, 得黄色固体, 产率 93。 0054 实施例 29 : 2-(4- 硝基) 苯基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入 4- 硝 基基苯基脒 1 mmol, 得黄色固体, 产率 87。 0055 实施例 30 : 2- 。

31、(4- 甲氧基) 苯基 -4 (3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入 4- 甲 氧基苯基脒 1 mmol, 得白色固体, 产率 85。 0056 实施例 31 : 2- 乙基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入盐酸丙脒 1 mmol , 得无色固体, 产率 93。 0057 实施例 32 : 2-(4- 氟) 苯基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入 4- 氟苯 基脒 1 mmol, 得黄色固体, 产率 93。 0058 实施例 33 : 2-(4- 氯) 苯基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入 4- 氯苯 基脒。

32、 1 mmol, 得黄色固体, 产率 86。 0059 实施例 34 : 2-(4- 溴) 苯基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入 4- 溴苯 基脒 1 mmol, 得白色固体, 产率 80。 0060 实施例 35 : 2- 丙基 -4(3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入盐酸丁脒 1 mmol , 得无色固体, 产率 89。 0061 实施例 36 : 2- 丁基 -4 (3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入盐酸丙脒 1 mmol, 得黄色固体, 产率 83。 0062 实施例 37 : 2- 戊基 -4 (3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入盐酸丁脒 1 mmol, 得黄色固体, 产率 77。 0063 实施例 38 : 2- 己基 -4 (3H) 喹唑酮 : 制备方法同实施例 26, 加入盐酸戊脒 1 mmol, 得黄色固体, 产率 67。 0064 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改, 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103864702 A 9 。

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