[发明专利]一种选择性合成多取代二氢喹唑啉酮或喹唑啉酮的方法

说明书

本发明公开了一种选择性合成多取代二氢喹唑啉酮或喹唑啉酮的方法。本方法以杂多酸类离子液体为催化剂，利用微波加热和无溶剂合成技术，以靛红酸酐或其衍生物、胺和醛做原料的“一锅法”合成策略选择性合成二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮衍生物。与现有技术相比，本发明具有高效率、低成本、绿色环保、反应选择性好、产物收率高、可选择性合成、催化剂回收套用方便、操作简单，便于工业化大规模生产等多个优点，是一种环境友好的高效选择性合成的新方法，符合绿色化学的发展理念。

技术领域

本发明属有机合成化学技术领域，具体涉及一种绿色高效的多取代二氢喹唑啉酮或喹唑啉酮选择性合成方法。

背景技术

二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮是一类具有广谱生物医药活性的含氮杂环化合物，其衍生物在医药、农药和材料等众多领域有着广泛的应用。例如，它在医药研究中的杀菌、消炎、止痛、抗高血压、抗糖尿病、抗癌等方面均显示出良好的生物活性。其中一些天然生物碱也含有喹唑啉酮类骨架，例如具有抗疟疾作用的常山碱。同时，二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮类衍生物具有杀虫、除草和抗病毒等活性，已上市的除草剂灭草松、防治稻瘟病的唑瘟酮均为喹唑啉酮类衍生物。另外，二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮类衍生物的母核结构中含有可配位的氧、氮原子，可络合金属离子用于离子识别领域的研究。此外，喹唑啉酮衍生物结构中存在大的共轭体系，具有一定的荧光，可被用作荧光分子探针。因此，喹唑啉酮的合成一直都是化学、药学和生物学领域学者的研究的热点课题之一。

二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮类化合物的合成研究十分活跃，新的合成方法不断出现，其中以靛红酸酐、胺、醛做底物的“一锅法”合成策略具有原子经济性好、效率高、产品结构多样化等优点，因此受到广泛关注。近年来，多种催化剂被用于该合成方法，如Zn(PFO)₂、Ga(OTf)₃、单质碘、蒙脱土K-10、纳米Fe₃O₄和MCM-41-SO₃H等，然而这些方法存在反应时间长、反应后处理复杂、使用有毒试剂、催化剂价格昂贵且用量大不可回收等缺点。因此，还需要寻找一种绿色、简洁和高效的合成方法。

随着绿色化学理念在全世界范围内逐步受到重视，离子液体这类可循环使用及环境友好的绿色溶剂或催化剂在很多领域代替了传统的易挥发或剧毒试剂。近年来，离子液体也被用于二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮类化合物的合成。例如，2007年，Jiuxi Chen等人报道了以[Bmim]BF₄–H₂O为反应介质的“一锅法”合成二氢喹唑啉酮(Green Chem.,2007,9,972–975)，但是该方法需要大量的离子液体做为反应溶剂，且不可回收循环使用。CN104744380B公开了一种高酸度离子液体为催化剂，水和乙醇混和反应溶剂的合成二氢喹唑啉酮方法，但是该方法需要大量反应溶剂，并且催化剂只能够以水溶液状态回收，稳定性和操作性不好。CN106496146A公开了一种以磺酸类离子液体为催化剂，通过邻氨基苯甲酰胺衍生物与醛通过调控反应温度可控的制取二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮衍生物的方法，但是该方法仍然需要反应溶剂，且催化剂不容易回收，另外还需要精准的控温条件在工业生产上对设备要求较高。近年来，人们将杂多酸阴离子和有机胺阳离子相结合，合成出了新型的杂多酸类离子液体。它兼具杂多酸优异的催化活性和离子液体的绿色环保特点，在实际应用中不同于传统离子液体和杂多酸，被广泛认为是极具应用前景的绿色环保催化剂。迄今还没有将杂多酸类离子液体应用于合成二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮衍生物的报道。

如上所述，虽然现有技术中公开了制备二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮衍生物的多种方法，但是仍然存在很多问题。因此，需要开发一种高效率、低成本、绿色环保、操作简单、选择性好的选择性合成多取代二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮类化合物的合成方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色高效的多取代二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮选择性合成方法，实现了在杂多酸类离子液体催化剂作用下，采用微波加热和无溶剂合成技术，绿色高效选择性合成多取代二氢喹唑啉酮和喹唑啉酮衍生物。