技术领域
本发明提供了一种含氮稠环化合物的合成方法,更具体而言, 提供了一种芳基或杂芳基取代喹唑啉化合物的合成方法,属于有机 含氮杂环化合物的合成领域。
背景技术
含氮杂环化合物一般都具有一定的生物活性和独特性质,从而在 医药、农药、有机发光等领域中有着广泛的应用和研究前景。作为含 氮杂环化合物的一种,喹唑啉化合物具有诸多优异的生物活性和光学 活性,可广泛应用于医药、杀菌、杀虫、抗病毒、杀虫、抗病毒、抗 炎、抗高血压、抗结核、有机电致发光等领域中,科研工作者对于新 型喹唑啉化合物的寻找和合成付出了大量努力,并取得了相当进展和 成果。
迄今为止,科学家已发现了该类化合物在治疗领域中的多种特定 靶点应用,对于多种疾病致病因子具有优异的抑制作用。例如现有技 术中已发现2-三氯甲基-4-芳硫基喹唑啉衍生物具有良好的抗疟疾活 性(见Bioorg.Med.Chem.Lett.,21,p6003-6006,2011年),而有些4- 杂芳硫基喹唑啉衍生物对某些癌细胞具有抗增殖活性(见Bioorg.Med. Chem.Lett.,17,p2193-2196,2007年)。
除上述用于医药领域的生物活性外,人们对于喹唑啉化合物在有 机电致发光领域中的应用和进行了大量研究,发现它们可用于多种有 机发光器件中,具有良好的发光效率和亮度。
综上所述,正是由于该类化合物的广泛应用前景和潜在用途,它 们的合成方法研究和新型化合物的寻求已成为有机化学合成中的研 究热点和重点。
CN103242299A公开了如下新型喹唑啉化合物、制备方法及其在 有机电致发光中的用途:
上述两个化合物分别是由2-(4-溴苯)-4-苯基喹唑啉通过Ullman反 应与咔唑和二苯胺反应而得到。
CN102321075B公开了由式(II)化合物与式(III)反应,然后再与咪 唑在固体碳酸钾催化下反应而制备如下通式(I)喹唑啉化合物的方法:
CN103113311A公开了2-芳基喹唑啉或2-杂芳基喹唑啉衍生物的 制备方法,所述方法首先使芳基醛或杂芳基醛与邻氨基苯甲酰胺反 应,得到2-芳基喹唑啉酮或2-杂芳基喹唑啉酮,然后经过还原得到2- 芳基喹唑啉或2-杂芳基喹唑啉,其反应式如下:
此外,还有学者公开了2-氯喹唑啉与苯硼酸在Pd作为催化剂的条 件下进行偶联反应合成2-苯基喹唑啉的如下路线:
为了避免贵金属Pd的使用和追求原料的普适性,研究人员还开发 了以酰胺作为反应底物与溴代苄胺进行反应,合成2-取代喹唑啉化合 物的方法,其反应式如下:
虽然现有技术中存在如上所述多种喹唑啉衍生物的合成方法,但 这些方法或多或少存在缺陷,例如原料难得(如邻氨基苄胺不易合成, 价格昂贵)、使用贵金属催化剂等。
因此,对于芳基或杂芳基取代喹唑啉化合物的合成方法,仍存在 继续进行研究和探索的必要,这也正是本发明得以完成的基础和动力 所在。
发明内容
为了克服上述所指出的诸多缺陷,寻求合成芳基或杂芳基取代喹 唑啉化合物的全新和简单方法,本发明人进行了深入的研究,在付出 了大量的创造性劳动后,从而完成了本发明。
具体而言,本发明的技术方案和内容涉及下式(I)所示的芳基或杂 芳基取代喹唑啉化合物的合成方法,所述方法包括:以铜化合物和铁 化合物作为双组分催化剂,在铵化合物、碱、有机配体和2,2,6,6-四甲 基哌啶-1-氧化物(TEMPO)存在下,于反应溶剂中由式(II)邻氨基苄醇 化合物与式(III)醛类化合物进行反应而制得所述式(I)化合物;
其中R选自H、C1-C6烷基、卤素、卤代C1-C6烷基、卤代C1-C6烷氧基或硝基;
Ar选自如下(A)-(D)中任一基团:
其中R1各自独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、卤 代C1-C6烷基或卤代C1-C6烷氧基;
m为0-5的整数;
X、Y各自独立地选自N、O或S;
表示与式(I)所示喹唑啉化合物的2-位相连或与式(III)中的 醛基相连。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,C1-C6 烷基的含义是指具有1-6个碳原子的直链或支链烷基,其包括了C1烷基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基或C6烷基,非限定性地例 如可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔 丁基、正戊基、异戊基或正己基等。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,C1-C6烷氧基是指上述定义的“C1-C6烷基”与O原子相连后的基团。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,卤素 的含义是指卤族元素,非限定地例如可为F、Cl、Br或I。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,卤代 C1-C6烷基的含义是指被卤素取代的上述定义的“C1-C6烷基”,非限 定性地例如为三氟甲基、五氟乙基、二氟甲基、氯甲基等。
在本发明的所述合成方法中,除非另有规定,自始至终,卤代 C1-C6烷氧基的含义是指被卤素取代的上述定义的“C1-C6烷氧基”, 非限定性地例如为三氟甲氧基、五氟乙氧基、二氟甲氧基、氯甲氧基 等。
在本发明的所述合成方法中,m为0-5的整数,例如可为0、1、 2、3、4或5,当为0时,意味着不存在取代基R1。当m大于1时, 则m个R1之间可独立地进行基团选择,即各自独立地选自H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、卤代C1-C6烷基或卤代C1-C6烷氧基。
在本发明的所述合成方法中,作为催化剂组分的所述铜化合物 为一价铜化合物、二价铜化合物或两者的混合物。
所述一价铜化合物选自一价无机铜化合物或一价有机铜化合 物,非限定性地例如可为CuCl、CuBr、CuI、Cu(OTf)、Cu2SO4、 Cu2S等中的任意一种或多种。
所述二价铜化合物选自二价无机铜化合物或二价有机铜化合 物,非限定性地例如可为CuCl2、CuBr2、CuI2、CuSO4、乙酸铜 [Cu(OAc)2]、乙酰丙酮铜[Cu(acac)2]、Cu(OTf)2等中的任意一种或 多种。
所述铜化合物优选为一价铜化合物,更优选为一价无机铜化合 物,最优选为CuCl。
在本发明的所述合成方法中,非限定性地,作为催化剂组分的 所述铁化合物为二价铁或三价铁化合物,优选为卤化铁或卤化亚铁 中的任意一种或多种,例如可为FeCl3、FeBr3、FeI3、FeCl2、FeBr2、 FeI2中的任意一种或多种,更优选为FeCl3或FeBr3,最优选为FeBr3。
在本发明的所述合成方法中,所述铵化合物为各种无机铵或有机 铵,非限定性地例如可为氯化铵、硫酸铵、乙酸铵、氨水等中的任意 一种或多种,其中氨水质量浓度可为15-30%,最优选为氯化铵。
在本发明的所述合成方法中,所述碱为碱金属的氢氧化物或碱金 属的碳酸盐,非限定性地例如可为NaOH、LiOH、KOH、Na2CO3、 K2CO3、Li2CO3中的任意一种或多种,最优选为KOH。
在本发明的所述合成方法中,所述有机配体为联吡啶(bpy),例如 可为2,2’-联吡啶或4,4’-联吡啶。
在本发明的所述合成方法中,式(II)与(III)进行反应时的反应溶 剂为乙腈、四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇、二氯 甲烷、二甲基亚砜(DMSO)、2-甲基四氢呋喃、三氯甲烷、四氯化碳、 二氯乙烷、正己烷、乙醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、 戊醇、己醇、丙酮等中的一种或多种。
在本发明的所述合成方法中,式(II)与式(III)化合物的摩尔比为 1:1-3,非限定性地例如可为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。
在本发明的所述合成方法中,式(II)化合物与铜化合物的摩尔比为 1:0.05-0.3,非限定性地例如可为1:0.05、1:0.1、1:0.15、1:0.2、1:0.25 或1:0.3。
在本发明的所述合成方法中,式(II)化合物与铁化合物的摩尔比为 1:0.05-0.2,非限定性地例如可为1:0.05、1:0.1、1:0.15或1:0.2。
在本发明的所述合成方法中,式(II)化合物与铵化合物的摩尔比为 1:1-3,非限定性地例如可为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。
在本发明的所述合成方法中,式(II)化合物与碱的摩尔比为1:1-3, 非限定性地例如可为1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。
在本发明的所述合成方法中,式(II)化合物与有机配体的摩尔比为 1:0.05-0.2,非限定性地例如可为1:0.05、1:0.1、1:0.15或1:0.2。
在本发明的所述合成方法中,式(II)化合物与TEMPO的摩尔比为 1:0.05-0.2,非限定性地例如可为1:0.05、1:0.1、1:0.15或1:0.2。
在本发明的所述合成方法中,反应温度为50-90℃,非限定性地 例如可为50℃、60℃、70℃、80℃或90℃。
在本发明的所述合成方法中,反应时间并无特别的限定,例如可 通过液相色谱或TLC检测原料的残留量多少而确定合适的反应时间, 其通常为12-30小时,非限定性地例如为12小时、14小时、16小时、 18小时、20小时、22小时、24小时、26小时、28小时或30小时。
在本发明的所述合成方法中,所述反应可在空气氛围中或在氧 气氛围中进行反应,当在氧气氛围中进行时,其方式例如可为将氧 气持续通入到反应体系中。
在本发明的所述合成方法中,作为各种原料之间配比的一种组 合方法,可如下:
式(II)与式(III)化合物的摩尔比为1:1-3,和/或
式(II)化合物与铜化合物的摩尔比为1:0.05-0.3,和/或
式(II)化合物与铁化合物的摩尔比为1:0.05-0.2,和/或
式(II)化合物与铵化合物的摩尔比为1:1-3,和/或
式(II)化合物与碱的摩尔比为1:1-3,和/或
式(II)化合物与有机配体的摩尔比为1:0.05-0.2,和/或
式(II)化合物与TEMPO的摩尔比为1:0.05-0.2。
在本发明的所述合成方法中,作为一种某些要素选择优选实施 方式的举例,可如下:
所述铜化合物为CuCl,和/或
所述铁化合物为FeCl3或FeBr3,和/或
所述碱为KOH,和/或
所述铵化合物为氯化铵。
在本发明的所述合成方法中,反应结束后的后处理可采用有机合 成领域中的任何公知的常规处理手段,例如结晶、重结晶、柱色谱提 纯、萃取等中的任何一种处理手段或多种处理手段的组合。作为一种 例举性的后处理手段,例如可为:用旋转蒸发仪从反应结束后得到的 混合物中除去溶剂,残留物过200-500目硅胶柱层析进行提纯而得到 目标产物,柱层析过程可TLC跟踪监控而确定合适的洗脱终点。
作为一种示例性例举,结构式(I)和式(II)中的R可为H、F、甲 基或硝基。
作为一种示例性例举,结构式(A)和(C)中的R1各自独立地可为 H、F、Cl、甲基或三氟甲基。
作为一种示例性例举,Ar可为苯基、对氟苯基、邻甲苯基、2,6- 二氯苯基、1-萘基、2-噻吩基、2-呋喃基或苯并[1,3]二氧杂环戊烷-5- 基等。
综上所述,本发明使用邻氨基苄醇和芳香醛类化合物为原料, 并选择合适的铜化合物和铁化合物作为催化剂,在铵化合物、碱、 有机配体和TEMPO的存在下,而可使得式(II)与(III)化合物一步而 得到了芳基或杂芳基取代喹唑啉化合物类化合物,所述方法反应简 单、操作简便、收率和纯度高,是取代喹唑啉化合物的全新合成方 法,为该类化合物的制备提供了新的合成路线,具有良好的研究价 值和工业应用前景。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明,但这些例举性 实施方式的用途和目的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际保 护范围构成任何形式的任何限定,更非将本发明的保护范围局限于 此。
实施例1:2-苯基喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂乙腈中,然后加入式(III)化合 物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeCl3、氯化铵、KOH、2,2’-联吡 啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl: FeCl3:氯化铵:KOH:2,2’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:1:0.05:0.05:1:1:0.05:0.05,其中式(II)化合 物为10mmol。
于空气氛围中,在搅拌和50℃下,使上述反应体系反应30小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过200-300目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为92.8%,纯度为99.1%(HPLC)。
熔点:97-98℃。
核磁共振:1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ9.71(s,1H),8.56-8.59 (m,2H),8.17(d,J=8.0Hz,1H),8.01-8.08(m,2H),7.72-7.77(m,1H), 7.56-7.59(m,3H);
13C NMR(DMSO-d6,125MHz):δ161.2,159.7,149.9,137.5, 134.8,130.4,128.6(2C),128.0,127.8(2C),127.7,127.5,123.2。
实施例2:2-(4-氟苯基)喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂THF中,然后加入式(III)化合 物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeBr3、硫酸铵、KOH、4,4’-联 吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeBr3:硫酸铵:KOH:4,4’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:1.5:0.1:0.1:2:2:0.1:0.1,其中式(II)化合物 为10mmol。
于氧气氛围中,在搅拌和60℃下,使上述反应体系反应25小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过300-400目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为89.4%,纯度为99.2%(HPLC)。
熔点:135-137℃。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.43(s,1H),8.60-8.64(m, 2H),8.06(d,J=8.3Hz,1H),7.89(t,J=8.1Hz,2H),7.60(t,J=7.2Hz,1H), 7.20(t,J=8.4Hz,2H);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ164.7(d,1JC-F=245.1Hz,1C), 160.6,160.2,150.7,134.1,130.8,130.6,128.4(2C),127.3,127.1,123.4, 115.5(d,2JC-F=21.2Hz,2C)。
实施例3:2-(2-甲苯基)喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂DMF中,然后加入式(III)化 合物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeCl3、乙酸铵、KOH、2,2’- 联吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeCl3:乙酸铵:KOH:2,2’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:2:0.2:0.2:3:3:0.15:0.15,其中式(II)化合物 为10mmol。
于空气氛围中,在搅拌和70℃下,使上述反应体系反应20小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过400-500目硅胶柱层析进行提纯而得到为粘稠油状物的目 标产物,产率为84.3%,纯度为98.8%(HPLC)。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.50(s,1H),8.10(d, J=8.3Hz,1H),7.89-7.94(m,2H),7.77(d,J=7.6Hz,1H),7.63(t,J=7.6 Hz,1H),7.45(t,J=7.5Hz,1H),7.06-7.11(m,2H),3.86(s,3H);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ162.5,159.9,157.6,150.5,134.0, 131.7,130.7,128.9,128.4,127.4,127.0,123.0,120.6,111.9,55.9。
实施例4:2-(2,6-二氯苯基)喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂二氯甲烷中,然后加入式(III) 化合物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeBr3、氯化铵、KOH、4,4’- 联吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeBr3:氯化铵:KOH:4,4’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:3:0.3:0.05:1:3:0.05:0.2,其中式(II)化合物 为10mmol。
于氧气氛围中,在搅拌和80℃下,使上述反应体系反应15小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过200-300目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为83.1%,纯度为98.28%(HPLC)。
熔点:130-131℃。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.55(s,1H),8.16(d, J=8.5Hz,1H),7.96-8.03(m,2H),7.71-7.75(m,1H),7.31-7.46(m,3H);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ160.7,160.3,150.4,137.7,134.5, 134.1(2C),130.3,128.5,128.4,128.1(2C),127.3,123.5。
实施例5:2-(1-萘基)喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂DMSO中,然后加入式(III) 化合物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeCl3、硫酸铵、KOH、2,2’- 联吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeCl3:硫酸铵:KOH:2,2’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:1.5:0.1:0.2:2:1:0.1:0.15,其中式(II)化合物 为10mmol。
于空气氛围中,在搅拌和90℃下,使上述反应体系反应12小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过300-400目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为90.2%,纯度为97.9%(HPLC)。
熔点:120-121℃。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.61(s,1H),8.70(d, J=8.1Hz,1H),8.16-8.19(m,2H),7.94-8.03(m,4H),7.70(t,J=7.6Hz, 1H),7.64(t,J=7.6Hz,1H),7.51-7.57(m,2H);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ163.4,160.2,150.7,136.1,134.2, 134.0,131.1,130.4,129.5,128.6,128.4,127.6,127.0,126.7,125.8, 125.6,125.1,123.0。
实施例6:2-(2-噻吩基)喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂四氯化碳中,然后加入式(III) 化合物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeBr3、乙酸铵、KOH、2,2’- 联吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeBr3:乙酸铵:KOH:2,2’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:2.5:0.3:0.1:1.5:3:0.2:0.1,其中式(II)化合 物为10mmol。
于氧气氛围中,在搅拌和60℃下,使上述反应体系反应18小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过400-500目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为91.8%,纯度为97.7%(HPLC)。
熔点:132-134℃。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.33(s,1H),8.13-8.16(m, 1H),8.00(d,J=8.6Hz,1H),7.84-7.88(m,2H),7.53-7.58(m,2H), 7.17-7.21(m,1H);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ159.4,156.8,149.5,142.7,133.4, 128.8,128.1,127.4,127.2,126.1,125.9,122.4。
实施例7:2-(2-呋喃基)喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂乙醚中,然后加入式(III)化合 物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeCl3、氨水、KOH、4,4’-联吡啶 和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeCl3:氨水(以其中的NH3计):KOH:4,4’- 联吡啶:TEMPO以摩尔比计为1:1:0.3:0.2:2:2:0.15:0.05,其中式(II) 化合物为10mmol,氨水质量浓度为20%。
于空气氛围中,在搅拌和75℃下,使上述反应体系反应14小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过200-300目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为92.4%,纯度为98.3%(HPLC)。
熔点:131-132℃。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.37(s,1H),8.07(d, J=8.5Hz,1H),7.86-7.90(m,2H),7.67(s,1H),7.61(t,J=6.0Hz,1H), 7.44-7.46(m,1H),6.60-6.63(m,1Hz);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ160.6,154.0,152.4,150.3,145.2, 134.4,128.3,127.1,127.0,123.3,114.0,112.2。
实施例8:2-苯并[1,3]二氧杂环戊烷-5-基-喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂乙醇中,然后加入式(III)化合 物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeBr3、氯化铵、KOH、2,2’-联 吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeBr3:氯化铵:KOH:2,2’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:2:0.2:0.1:1:3:0.2:0.1,其中式(II)化合物为 10mmol。
于氧气氛围中,在搅拌和85℃下,使上述反应体系反应20小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过300-400目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为87.4%,纯度为98.0%(HPLC)。
熔点:126-128℃。
核磁共振:1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ9.62(s,1H),8.13-8.19 (m,2H),7.98-8.00(m,3H),7.67-7.71(m,1H),7.08(d,J=8.0Hz,1H), 6.13(s,2H);
13C NMR(DMSO-d6,125MHz):δ161.0,159.4,149.9,149.6, 147.8,134.6,131.8,127.7,127.6,127.3,123.1,123.0,108.3,107.5, 101.4。
实施例9:2-(4-三氟甲苯基)喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂丙酮中,然后加入式(III)化合 物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeCl3、硫酸铵、KOH、4,4’-联吡 啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeCl3:硫酸铵:KOH:4,4’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:1:0.15:0.2:2:1:0.15:0.05,其中式(II)化合 物为10mmol。
于空气氛围中,在搅拌和90℃下,使上述反应体系反应28小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过400-500目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为85.1%,纯度为98.6%(HPLC)。
熔点:144-145℃。
核磁共振:1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ9.75(s,1H),8.75(d, J=8.5Hz,2H),8.21(d,J=8.0Hz,1H),8.06-8.12(m,2H),7.93(d, J=8.5Hz,2H),7.78-7.82(m,1H);
13C NMR(DMSO-d6,125MHz):δ161.5,158.3,149.7,141.2, 135.1,130.7,130.4,128.7,127.8,126.3(2C),125.6(q,J=273Hz,1C), 125.1(2C),123.2。
实施例10:6-氟-2-苯基喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂甲醇中,然后加入式(III)化合 物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeBr3、氯化铵、KOH、22’-联 吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeBr3:氯化铵:KOH:2,2’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:1.5:0.1:0.15:1.5:2.5:0.2:0.1,其中式(II)化 合物为10mmol。
于氧气氛围中,在搅拌和55℃下,使上述反应体系反应30小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过200-300目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为85.4%,纯度为98.2%(HPLC)。
熔点:121-122℃。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.44(s,1H),8.58-8.61(m, 2H),8.08-8.12(m,1H),7.64-7.70(m,1H),7.50-7.55(m,4H);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ161.2(d,1JC-F=243.2Hz,1C),159.6, 159.2,148.1,137.7,131.2,130.6,128.7(2C),128.5(2C),124.5,123.8, 110.1(d,2JC-F=21.0Hz,1C)。
实施例11:8-甲基-2-苯基喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂2-甲基四氢呋喃中,然后加入 式(III)化合物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeCl3、硫酸铵、KOH、 2,2’-联吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeCl3:硫酸铵:KOH:2,2’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:2.5:0.3:0.2:2.5:1.5:0.15:0.15,其中式(II) 化合物为10mmol。
于空气氛围中,在搅拌和60℃下,使上述反应体系反应20小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过300-400目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为88.7%,纯度为98.9%(HPLC)。
熔点:60-61℃。
核磁共振:1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ9.63(s,1H),8.57-8.60 (m,2H),7.96(d,J=8.0Hz,1H),7.86(d,J=7.0Hz,1H),7.74-7.62(m, 4H),2.78(s,3H);
13C NMR(DMSO-d6,125MHz):δ160.4,159.7,149.3,138.1, 137.3,136.3,130.2,128.6(2C),128.3,128.1(2C),125.7,123.5,21.6。
实施例12:7-硝基-2-苯基喹唑啉的合成
将式(II)化合物溶解在100ml溶剂正丙醇中,然后加入式(III)化 合物,搅拌均匀后,顺次加入CuCl、FeBr3、氯化铵、KOH、4,4’- 联吡啶和TEMPO,使(II):(III):CuCl:FeBr3:氯化铵:KOH:4,4’-联吡 啶:TEMPO以摩尔比计为1:1:0.05:0.15:2:1:0.2:0.1,其中式(II)化合物 为10mmol。
于氧气氛围中,在搅拌和70℃下,使上述反应体系反应16小时。 反应结束后,用旋转蒸发仪从反应结束后得到的混合物中除去溶剂, 残留物过400-500目硅胶柱层析进行提纯而得到为固体的目标产物, 产率为87.9%,纯度为98.9%(HPLC)。
熔点:142-143℃。
核磁共振:1H NMR(CDCl3,500MHz)δ9.61(s,1H),8.96(d, J=2.0Hz,1H),8.63-8.66(m,2H),8.34-8.38(m,1H),8.10(d,J=8.5Hz, 1H),7.54-7.58(m,3H);
13C NMR(CDCl3,125MHz):δ162.8,160.6,151.1,150.4,136.7, 131.5,128.9,128.7(2C),128.6(2C),125.6,124.8,120.5。
由上述实施例1-12可看出,当采用本发明的所述方法时,能够 以高产率、高纯度得到芳基或杂芳基取代的喹唑啉化合物。
实施例13-24
除将其中的CuCl替换为如下的铜化合物外,以与实施例1-12相 同的方式而分别实施了实施例13-24,所使用铜化合物、实施例对应 关系和相应产物的收率如下表所示。
由上表可看出,当使用其它铜化合物尤其是一价铜化合物时,同 样能够得到相应产物,但产率要显著低于CuCl时的产率,即便是采 用与CuCl阴离子同属一族的Br、I时,即采用CuBr或CuI时,其产 率也显著低于CuCl时的产率。
还可以看出,一价铜化合物的催化效果要显著优于二价铜的效 果,例如使用CuBr时产率为42%,而CuBr2仅仅为28%。
实施例25-48
除其中均不加入铜化合物外,分别以与实施例1-12的相同方式 实施了实施例25-36。
除其中均不加入铁化合物外,分别以与实施例1-12的相同方式 实施了实施例37-48。
结果如下表。
由上表可看出,当不使用铜化合物时,产物产率均<6%,无任何 实际应用价值。而当不使用铁化合物外,则反应几乎不能进行。这证 明了本发明所述方法的双组分催化剂,尤其是其中的铁化合物对该反 应具有特定的专一催化性。
实施例49-60
除将其中的KOH替换为如下的碱外,以与实施例1-12相同的方 式而分别实施了实施例49-60,所使用碱、实施例对应关系和相应产 物的收率如下表所示。
*:DABCO为1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷
NR:未反应。
由上表可看出,当使用KOH之外的其它碱如碱金属的碳酸盐以 及LiOH、NaOH时,虽然产率有所降低,但仍能顺利进行所述方法。 而其它碱如有机碱则产率大幅度降低,甚至不能进行反应,这证明了 碱金属的氢氧化物或碳酸盐对所述反应具有促进作用,尤其是KOH 具有最为优异的促进作用。
综上所述,由上述所有实施例可明确看出,当采用本发明的方法 时,能够顺利由邻氨基苄基醇与芳香醛类化合物以高收率和高纯度得 到目的产物芳基或杂芳基取代喹唑啉类化合物,是一种非常有工业应 用前景的全新合成方法,为取代喹唑啉化合物的高效快捷合成提供了 全新的合成路线。
应当理解,这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本 发明的保护范围。此外,也应理解,在阅读了本发明的技术内容之后, 本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型,所有的这 些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。