[发明专利]甲苯及衍生物氧化一锅法制备4(3H)‑喹唑啉酮衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成领域，尤其是涉及4(3H)-喹唑啉酮衍生物及其制备方法。

背景技术

喹唑啉酮作为一类新型的多环含氮杂环化合物，可作为活性药物、农药化合物等的结构构建片段，在有机化学领域具有重要的作用，从而在多个具体应用领域例如医药、农业、化工等有着广泛的应用前景。例如多种药物如抗高血压药哌唑嗪、利尿药甲苯喹唑酮等都属于喹唑啉酮类药物，而在农业方面，其可用作杀菌剂，除草剂等。

而4(3H)-喹唑啉酮及其衍生物是一类很重要的生物碱，它们可以从广泛的动植物、微生物中提取，拥有很多药理及生物活性，如从骆驼蓬中提取分离的骆驼蓬胺碱Ⅲ，具有细胞毒性特征。4(3H)-喹唑啉酮母核结构还在药物中有所应用，比如所示的安眠酮Ⅳ，是一种曾用于治疗失眠的镇静催眠药，1985年后由于其成瘾性而被禁用。还有常山酮Ⅴ，用于治疗疟疾，癌症，特别是在治疗鸡球虫病中显示出良好的效果，是一种广谱抗寄生虫药。

骆驼蓬胺碱、安眠酮和常山酮的结构通式分别如下：

目前文献报道的4(3H)-喹唑啉酮及其衍生物的常见合成路线有六种：

1)以取代邻酰胺基苯甲酰胺为起始原料通过加热环合成4(3H)-喹唑啉酮母核结构；

2)通过氨基化取代苯并噁嗪开环再环合芳构化得到4(3H)-喹唑啉酮及其衍生物骨架结构；

3)以取代邻氨基苯甲酰胺衍生物和取代醛为原料，通过氧化剂或者金属介导的环合再脱氢芳构化得到4(3H)-喹唑啉酮及其衍生物；

4)以取代靛红酸酐，取代胺与取代醛、卤代烃或者原甲酸三甲酯运用多组分反应策略在一锅条件下实现4(3H)-喹唑啉酮母核的构建；

5)以N-取代邻氨基苯甲酰胺为原料，在-30℃条件下以四氢呋喃作溶剂，与二异丙基胺锂反应先生成N-取代邻氨基苯甲酰胺锂试剂，再向反应体系中加入取代腈反应可得到4(3H)-喹唑啉酮化合物；

6)近年来，过渡金属如铜，锗，铱和钯作为催化剂也开始应用于4(3H)-喹唑啉酮及其衍生物的合成。

以上这些方法尽管有其特点和一定的潜在应用价值，但由于其中很多方法具有原料不易获得，反应条件苛刻，后处理条件繁琐等缺点，因此限制了这些方法的应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生产效率高的甲苯及衍生物氧化一锅法制备4(3H)-喹唑啉酮衍生物的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

甲苯及衍生物氧化一锅法制备4(3H)-喹唑啉酮衍生物的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将甲苯或其衍生物在第一催化剂及磷酸二氢钠的作用下，与叔丁基过氧化氢于60～80℃下反应18～24h，得到醛和醇的混合物；

(2)往步骤(1)得到的醛和醇的混合物中添加路易斯酸催化剂、2-氨基苯甲酰胺以及溶剂，加热至100～120℃，反应10～12h；

(3)将反应后的溶液冷却至室温，过滤、洗涤、干燥后，即得到4(3H)-喹唑啉酮衍生物产物。

所述的甲苯或其衍生物的通式(Ⅱ)如下：

其中，R为氢、氟、氯、溴、甲氧基、硝基、叔丁基或氰基。

步骤(1)中所述的第一催化剂为碘化钾、碘化亚铜、四丁基碘化铵或单质碘。

步骤(1)中添加的叔丁基过氧化氢与甲苯或其衍生物的摩尔比为1:6，以叔丁基过氧化氢的质量为100％计，第一催化剂、磷酸二氢钠的添加量分别为20％、60％。

步骤(2)中所述的路易斯酸催化剂为氯化钇、氯化铁、氯化镱、氯化亚铜、氯化钴或硝酸钴。

所述的路易斯酸催化剂为氯化钇。

步骤(2)中所述的溶剂为二甲亚砜或乙醇。

以叔丁基过氧化氢的质量为100％计，步骤(2)中路易斯酸催化剂及2-氨基苯甲酰胺添加量分别为2％，20％。

与现有技术相比，本发明的具有以下优点：

1)反应过程简洁：本发明通过甲苯或其衍生物的氧化一锅法合成4(3H)-喹唑啉酮衍生物，整个反应分为两步进行，过程简单；

2)后处理简单，绿色环保：反应结束后仅需加入水并且过滤洗涤，无需进行纯色谱柱分离即可得到较为纯净得产物；同时本反应采用一锅法进行，省去中间分离的繁琐步骤，有效减少损耗，提高反应效率。