2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法转让专利

申请号 : CN201810056840.8

文献号 : CN108503582B

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发明人 : 王毅曹忠卢玲慧彭莎何卫保曾飞包文虎何卫民

申请人 : 湖南科技学院长沙理工大学

摘要 :

本发明属于有机中间体合成领域,具体公开了一种2‑(1H)‑喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法:喹啉原料、水在反应促进剂及微波辅助下发生加成反应,得到所述的2‑(1H)‑喹啉酮类化合物;所述的喹啉原料为喹啉、或者在喹啉环上除2位以外的位置上含有取代基的喹啉衍生物;所述的反应促进剂为2‑氯乙酸酯和/或2‑溴乙酸酯。该方法原料易得,反应条件简便、反应时间短、绿色节能,反应选择性及产率高,底物官能团兼容性优异,具有较高的应用价值。

权利要求 :

1.一种2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:喹啉原料、水在反应促进剂及微波辅助下发生加成反应,得到所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物;

所述的喹啉原料为具有式2所述结构化合物中的至少一种:R2~R7独自为H、C1~C30的烃基、C1~C30的烃基氧基、C2~C60的杂环芳基、氰基、C2~C30的酯基、硝基、三氟甲基或卤素;

所述的反应促进剂为2-氯乙酸酯和/或2-溴乙酸酯;

反应溶剂为乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷中的至少一种。

2.如权利要求1所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:所述的反应促进剂为具有式1所示结构化合物的至少一种:X为-Br或-Cl;R1为C1~C10的烷基或苯基。

3.如权利要求2所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:所述的X为-Cl。

4.如权利要求2所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:所述的R1为C1~C3的烷烃基。

5.如权利要求1所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:所述的R2~R7独自为H、C1~C6的烷烃基、C1~C6的烷氧基、C6~C10的芳基、包含1-3个杂原子的

5-10元杂芳基;所述的杂原子为O、S或N。

6.如权利要求5所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:所述的R2~R7中,至少有一个取代基为H。

7.如权利要求6所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:所述的R2~R7中,有4~5个取代基为H。

8.如权利要求7所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:所述的R2~R7中,R2为H。

9.如权利要求1所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:反应溶剂的使用量为使反应起始的喹啉原料的摩尔浓度为0.1-1mmol/ml。

10.如权利要求1所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:反应促进剂和喹啉原料的摩尔比大于或等于0.5。

11.如权利要求10所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:反应促进剂和喹啉原料的摩尔比大于或等于1。

12.如权利要求11所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:反应促进剂和喹啉原料的摩尔比为1~2:1。

13.如权利要求1所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:水和喹啉原料的摩尔比大于或等于1。

14.如权利要求13所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:水和喹啉原料的摩尔比为1~5:1。

15.如权利要求1~5任一项所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:微波的功率为150~600W。

16.如权利要求15所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:微波辅助反应时间为5~50分钟。

17.如权利要求1所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,其特征在于:反应完成后,水洗涤反应液,脱除溶剂和反应促进剂,经重结晶,得所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物。

说明书 :

2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法

技术领域

[0001] 本发明属于有机中间体合成技术领域,具体涉及一种2-(1H)-喹啉酮类化合物的合成方法。

背景技术

[0002] 2-(1H)-喹啉酮及其衍生物是一类含有喹啉环结构单元的重要杂环化合物,广泛存在于各种天然产物中,其也是一类重要的有机合成中间体和药物分子,在医药和材料等领域都有着广泛的应用价值。目前已经有多种含该结构单元的药物上市,如抗溃疡药瑞巴匹特[BIO Clinica,2012,27(4):365-370],替吡法尼[Curr.Top.Med.Chem.,2003,3(10):105-102.],茚达特罗等。
[0003] 目前,已经有大量文献报道2-(1H)-喹啉酮化合物的合成方法,包括:Tetrahedron Lett.1998,39,9839-9840;Org.Lett.2014,16,3568-3571;RSC Adv.2015,5,8647-8656;Org.Lett.2015,17,222-225;Chem.Commun.2016,52,7043-7046;Tetrahedron 2017,73,
1541-1550;ChemCatChem 2016,8,2604-2608
[0004] 喹啉化合物来源广泛易得,以喹啉作为初始原料,合成2-(1H)-喹啉酮化合物的方法具有较高的应用价值。
[0005] 目前,以喹啉化合物为原料合成2-(1H)-喹啉酮化合物的化学合成方法主要分为以下两类:
[0006] 1.首先使用各种氧化剂将喹啉氧化成喹啉氮氧化物,再使用两倍以上化学摩尔量的活化剂活化喹啉氮氧化物,最后水分子进攻活化喹啉氮氧中间体,得到2-(1H)-喹啉酮化合物。
[0007] 相关报道包括:Chem-Eur.J.2012,18,11968-11975;Eur.J.Org.Chem.2015,3994-3999;Asian J.Org.Chem.2016,5,1442-144;ChemCatChem 2016,8,2604-2608,ACS Sustainable Chem.Eng.,2017,5,10407-10412等。
[0008] 该类反应存在以下不足之处:需预先合成提纯喹啉氮氧化物,使用过量的活化剂,反应时间长,反应条件苛刻。
[0009] Reissert-Henze type reaction
[0010]
[0011] 活化剂=TsCl,RC(O)Cl,PyBrOP,etc
[0012] 2.1977年波兰学者P.Tomasid和A.Woszczyk首次报道以喹啉化合物为原料,在耐压反应釜中,无水或者结晶硫酸铜活化喹啉发生C2分子间亲核羟基化反应,一步合成喹啉酮化合物,Tetrahedron Lett.,1977,25,2193-2196。但是该反应的反应条件苛刻,底物有限,反应产率低。
[0013]

发明内容

[0014] 为了克服传统技术中存在的不足,本发明的目的是旨在提供一种不仅可以提高反应效率,降低生产成本,还可以减少反应三废排放的绿色的2-(1H)-喹啉酮化合物制备方法。
[0015] 一种2-(1H)-喹啉酮类化合物的微波辅助合成方法,喹啉原料、水在反应促进剂及微波辅助下发生加成反应,一锅合成得到所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物;
[0016] 所述的喹啉原料为喹啉、或者在喹啉环上除2位以外的位置上含有取代基的喹啉衍生物;
[0017] 所述的反应促进剂为2-氯乙酸酯和/或2-溴乙酸酯
[0018] 本发明方法,独创性地提出一种在所述的反应促进剂以及微波辅助下,直接以喹啉原料为起始物料,一锅合成所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物的制备方法。
[0019] 本发明所述的方法,将包含喹啉原料、水、反应促进剂和反应溶剂的溶液在微波辅助下,进行加成反应,随后经后处理,得到所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物。
[0020] 所述的2-氯乙酸酯可为现有的2为氯取代的乙酸酯类化合物;所述的2-溴乙酸酯可为现有的2为溴取代的乙酸酯类化合物。
[0021] 所述的反应促进剂为具有式1所示结构化合物的至少一种:
[0022]
[0023] X为-Br或-Cl;R1为C1~C10的烷基或苯基。
[0024] 本发明通过研究发现,若酯的2位引入两个X取代基,且无法通过本发明获得所需的目的产物,采用本发明所述的反应促进剂,在微波辅助下,可出人意料地参与和促进喹啉原料与水的加成反应。
[0025] 作为优选,所述的X为-C1。进一步研究发现,当X为-C1时,相较于-Br,有助于进一步促进反应向正方向移动,可进一步显著提升产物收率。
[0026] 作为优选,所述的R1为C1~C3的烷烃基;例如为甲基、乙基或异丙基。
[0027] 最优选,所述的反应促进剂为氯乙酸乙酯。
[0028] 本发明中,可直接与喹啉以及取代的喹啉为起始原料,反应物料来源广,且通过本发明所述的反应促进剂以及微波辅助下,可一锅合成,目的产物的收率高,操作简单,成本低。
[0029] 本发明所述的喹啉原料中,喹啉环上可不含取代基(即以喹啉为原料),也可含有1个及以上的取代基。作为优选,喹啉环上的取代基可以为烃基、烃基氧基、卤素、酯基、硝基、氰基等基团。
[0030] 作为优选:所述的喹啉原料为具有式2所述结构化合物中的至少一种:
[0031]
[0032] R2~R7独自为H、C1~C30的烃基、C1~C30的烃基氧基、C2~C60的杂环芳基、氰基、C2~C30的酯基、硝基、三氟甲基或卤素。
[0033] 所述的C1-C30的烃基可以为碳数为1~30的烷烃基、烯烃基、炔烃基、芳香基。所述的芳香基例如为苯基、取代苯基、稠环芳基等基团。所述的C1-C30的烃基氧基可以为碳数为1~30的烷烃基氧基、烯烃基氧基、炔烃基氧基、芳香基氧基。所述的C2~C60的杂环芳基优选为碳数为2~60的含有如O、S、N等中至少一个杂原子的芳香杂环基团,例如、噻唑、取代噻唑、吡啶取代基等取代基。所述的C2~C30的酯基优选为碳数为2~30的酯基,例如为烷氧甲酰基。
[0034] 作为优选:所述的R2~R7独自为H、C1~C6的烷烃基、C1~C6的烷氧基、C6~C10的芳基、包含1-3个杂原子的5-10元杂芳基;所述的杂原子为O、S或N。
[0035] 所述的C1~C6的烷烃基优选为碳数为1~6的直链或者支链烷烃基,例如为甲基、乙基、异丙基、正丁基等基团。所述的C1~C6的烷氧基优选为碳数为1~6的直链或者支链烷基氧基,例如为甲氧基、乙氧基、异丙氧基等基团。C6~C10的芳基为苯基、烷烃基取代苯基、萘环基等基团。
[0036] 作为优选,所述的R2~R7中,至少有一个取代基为H;进一步优选,有4~5个取代基为H。
[0037] 进一步优选,R2为H。
[0038] 作为优选:反应溶剂为乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷中的至少一种。
[0039] 作为优选,所述的反应溶剂为乙酸乙酯。在乙酸乙酯下进行所述的反应,产率更高。
[0040] 本发明中,反应促进剂相对喹啉原料的投加当量过量。作为优选,反应促进剂和喹啉原料的摩尔比大于或等于0.5,进一步优选大于或等于1;更进一步优选为1~2∶1;最优选为1∶1。
[0041] 水和喹啉原料的摩尔比大于或等于1,优选为1~5∶1;进一步优选为3∶1。
[0042] 作为优选,反应溶剂的使用量没有特别要求,使反应原料溶解即可。作为优选,反应溶剂的使用量为使反应起始的喹啉原料的摩尔浓度为0.1-1mmol/ml。
[0043] 作为优选:微波的功率为150~600W。研究发现,在该范围下微波反应的收率较高。
[0044] 进一步研究发现,微波的功率优选为300~450W。在该优选的功率下,反应向正方向移动,目标产物的收率明显提升。
[0045] 更进一步优选,,微波的功率优选为300~350W。
[0046] 优选的微波辅助反应时间为5~50分钟。
[0047] 反应完成后,脱除溶剂和反应促进剂,(例如减压蒸除溶剂和氯乙酸乙酯),水洗涤残留物后经重结晶,得所述的2-(1H)-喹啉酮类化合物。
[0048] 重结晶的方法例如采用C1~4的单元或者多元醇。
[0049] 本发明方法合成得到的2-(1H)-喹啉酮类化合物的结构式优选为具有式3所示的化合物:
[0050]
[0051] 本发明方法提供了一种微波辐射下喹啉原料和反应促进剂(氯乙酸乙酯)反应生成1-乙酸酯喹啉氯盐中间体,再与水分子发生加成反应得到2-(1H)-喹啉酮化合物。
[0052] 本发明所述的方法,以喹啉原料为反应底物,水为亲核试剂,乙酸乙酯为溶剂,在反应促进剂和微波辐射作用下,反应促进剂与喹啉反应生成1-乙酸酯喹啉氯盐中间体,再与水分子发生亲核加成反应,一锅反应生成2-(1H)-喹啉酮化合物。以喹啉为原料,氯乙酸乙酯为反应促进剂为例,其反应线路见方程式1:
[0053]
[0054] 有益效果:
[0055] 1)喹啉,氯乙酸乙酯来源丰富易得,价格低;
[0056] 2)以氯乙酸酯作为反应促进剂,原位生成N-活化的喹啉反应中间体,避免了预先将喹啉制成N-活化的喹啉化合物,减少了反应步骤和分离提纯操作。
[0057] 3)使用微波辐射辅助反应,在缩短反应时间的同时,提高反应产率;
[0058] 4)反应条件温和,底物官能团兼容性好。
[0059] 5)研究发现,以氯乙酸乙酯为反应促进剂可进一步提升产物的收率,配合以乙酸乙酯为溶剂和微波辅助方法,可进一步提升产物收率;目标产物的收率可高达90%及以上。

具体实施方式

[0060] 以下具体实施例旨在进一步说明本发明内容,而不是限制本发明权利要求的保护范围。
[0061] 实施例1:2-(1H)-喹啉酮的制备:
[0062] 在50mL圆底烧瓶中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应25分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的2-(1H)-喹啉酮1.39g,产率96%。
[0063] 实施例2:3-甲基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0064] 在50mL耐压反应管中,依次加入3-甲基喹啉1.43g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应25分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的3-甲基-2-(1H)-喹啉酮1.43g,产率90%。
[0065] 实施例3:4-甲基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0066] 在50mL耐压反应管中,依次加入4-甲基喹啉1.43g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应25分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的4-甲基-2-(1H)-喹啉酮1.50g,产率94%。
[0067] 实施例4:4-乙基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0068] 在50mL耐压反应管中,依次加入4-乙基喹啉1.57g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20m1乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应25分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的4-乙基-2-(1H)-喹啉酮1.60g,产率93%。
[0069] 实施例5:8-苯基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0070] 在50mL耐压反应管中,依次加入8-苯基喹啉2.05g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的8-苯基-2-(1H)-喹啉酮1.84g,产率84%。
[0071] 实施例6:6-甲氧基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0072] 在50mL耐压反应管中,依次加入6-甲氧基喹啉1.60g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的6-甲氧基-2-(1H)-喹啉酮1.63g,产率93%。
[0073] 实施例7:6-氟-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0074] 在50mL耐压反应管中,依次加入6-氟喹啉1.48g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的6-氟-2-(1H)-喹啉酮1.50g,产率92%。
[0075] 实施例8:6-氯-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0076] 在50mL耐压反应管中,依次加入6-氯喹啉1.63g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的6-氯-2-(1H)-喹啉酮1.66g,产率93%。
[0077] 实施例9:6-溴-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0078] 在50mL耐压反应管中,依次加入8-溴喹啉2.07g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的6-溴-2-(1H)-喹啉酮2.04g,产率91%。
[0079] 实施例10:3-三氟甲基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0080] 在50mL耐压反应管中,依次加入3-三氟甲基喹啉1.97g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的3-三氟甲基-2-(1H)-喹啉酮1.72g,产率85%。
[0081] 实施例11:6-硝基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0082] 在50mL耐压反应管中,依次加入6-硝基喹啉1.74g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的6-硝基-2-(1H)-喹啉酮1.69g,产率89%。
[0083] 实施例12:6-氰基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0084] 在50mL耐压反应管中,依次加入6-氰基喹啉1.54g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的6-氰基-2-(1H)-喹啉酮1.54g,产率91%。
[0085] 实施例13:2-氧代-1,2-二氢喹啉-6-甲酸甲酯
[0086] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉-6-甲酸甲酯1.87g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的2-氧代-1,2-二氢喹啉-6-甲酸甲酯1.86g,产率92%。
[0087] 实施例14:4,7-二甲基-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0088] 在50mL耐压反应管中,依次加入5,7-二甲基喹啉1.57g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的4,
7-二甲基-2-(1H)-喹啉酮1.59g,产率92%。
[0089] 实施例15:4,7-二氯-2-(1H)-喹啉酮的制备
[0090] 在50mL耐压反应管中,依次加入4,7-二氯喹啉2.00g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的4,7-二氯-2-(1H)-喹啉酮1.81g,产率85%。
[0091] 对比例1:
[0092] 和实施例1相比,本对比例探讨,不添加本发明所述的反应促进剂,具体如下:
[0093] 在50mL圆底烧瓶中,依次加入喹啉1.29g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应40分钟。薄层层析法分析发现没有目标产物生成。
[0094] 实施例16:
[0095] 和实施例1相比,本实施例中反应促进剂和喹啉的摩尔比0.8代替喹啉原料和反应促进剂的摩尔比1:
[0096] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯0.98g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应30分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的2-(1H)-喹啉酮1.06g,产率73%。
[0097] 实施例17:
[0098] 和实施例1相比,本实施例中反应促进剂和喹啉的摩尔比2代替喹啉原料和反应促进剂的摩尔比1∶
[0099] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯2.46g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应25分钟。,热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的2-(1H)-喹啉酮1.39g,产率96%。
[0100] 对比例2:
[0101] 以60℃搅拌反应10小时代替微波辐射搅拌反应25分钟:
[0102] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液60℃搅拌反应24小时。薄层层析法分析发现近2-(1H)-喹啉酮目标产物生成,液相色谱归一法分析得2-(1H)-喹啉酮理论产量小于10%。
[0103] 实施例18:
[0104] 和实施例1相比,本实施例,以150W的微波辐射功率代替300W微波辐射功率:
[0105] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应45分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的2-(1H)-喹啉酮1.04g,产率72%。
[0106] 实施例19:
[0107] 和实施例1相比,本实施例,以600W的微波辐射功率代替300W微波辐射功率:
[0108] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在600W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应25分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的1.21g,产率84%。
[0109] 对比例3:
[0110] 和实施例1相比,本实施例,以二氯乙酸乙酯代替氯乙酸乙酯:
[0111] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,二氯乙酸乙酯1.57g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应40分钟。薄层层析法分析发现没有目标产物生成。
[0112] 实施例20:
[0113] 和实施例1相比,区别仅在于,以溴乙酸乙酯代替氯乙酸乙酯:
[0114] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,溴乙酸乙酯1.67g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应40分钟。薄层层析法分析发现部分原料未反应,热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,重结晶得相应的2-(1H)-喹啉酮,产率62%。
[0115] 实施例21:
[0116] 和实施例1相比,区别仅在于,以氯乙酸甲酯代替氯乙酸乙酯:
[0117] 在50mL圆底烧瓶中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸甲酯1.08g,蒸馏水0.54g,20ml乙酸乙酯,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应25分钟。热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,乙醇重结晶得相应的2-(1H)-喹啉酮1.33g,产率92%。考虑氯乙酸乙酯市场价格为氯乙酸甲酯的二分之一左右,本发明优选氯乙酸乙酯为反应促进剂。
[0118] 实施例22:
[0119] 和实施例1相比,区别仅在于,以乙腈代替乙酸乙酯:
[0120] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml乙腈,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应45分钟。薄层层析法分析发现部分原料未反应,减压除去乙腈,加入乙酸乙酯20ml,热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去乙酸乙酯和氯乙酸乙酯,乙醇重结晶得相应的2-(1H)-喹啉酮1.08g,产率75%。
[0121] 实施例23:
[0122] 和实施例1相比,区别仅在于,以二氯乙烷代替乙酸乙酯:
[0123] 在50mL耐压反应管中,依次加入喹啉1.29g,氯乙酸乙酯1.23g,蒸馏水0.54g,20ml二氯乙烷,所得混合液在300W的微波搅拌反应装置中微波辐射反应45分钟。薄层层析法分析发现部分原料未反应,热水洗涤反应液,分液,收集有机相,减压除去二氯乙烷和氯乙酸乙酯,乙醇重结晶得到相应的2-(1H)-喹啉酮0.84g,产率58%。
[0124] 实施例1~15获得的产物的H1-NMR和C13-NMR数据见表1:
[0125] 表1
[0126]
[0127]
[0128]
[0129]
[0130]
[0131] 从以上实施例可知,采用本发明方法,可一锅合成2-(1H)-喹啉酮类化合物。
[0132] 另外,通过实施例1~23与对比例1、对比例2、对比例3相比,在反应过程中,添加本发明的反应促进剂,配合微波辅助合成方法,可使反应收率由对比例2的0%,以及对比例1的30%最高提升至93%;效果明显。此外,通过实施例1和实施例20相比,采用氯乙酸乙酯比溴乙酸乙酯的收率提升50%左右,采用氯乙酸乙酯的效果更明显。实施例1、实施例16、实施例17可知,反应促进剂稍过量,有助于促进反应向正方向移动,有助于进一步提升产物收率。实施例1/18/19比较发现,微波功率较大或者较小时,产物的收率会收到一定影响,在300W~450W更有助于产物收率的提升。实施例1/20/21发现,采用氯乙酸酯的效果优于溴乙酸酯;此外,本发明还探讨了反应溶剂对产物收率的影响,参见实施例1和22和23,采用乙酸乙酯的产物收率更优。
[0133] 综上分析,采用氯乙酸乙酯或者氯乙酸甲酯作为反应促进剂,采用乙酸乙酯作为溶剂,反应促进剂与喹啉原料摩尔比为1~2∶1,在300~450W的优选范围下,有助于明显提升产物的收率。