一種喹嗪酮的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種喹嗪酮的制備方法，具體來講是利用取代的氮雜環(huán)烯丙胺和一氧 化碳為原料，通過過渡金屬催化劑催化發(fā)生羰基化反應(yīng)，得到喹嗪酮結(jié)構(gòu)的化合物，屬于有 機(jī)化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 喹嗪酮是一類具有特殊理化性質(zhì)和合成應(yīng)用的化合物，比如可以衍生出生物堿羽 扇豆寧和表羽扇豆堿。此外，喹嗪酮基團(tuán)本身就是一類應(yīng)用廣泛的藥效基團(tuán)，可以用于阿茲 海默癥、II型糖尿病、艾滋病的治療。由于這類化合物用途特殊，近年來人們也加強(qiáng)了對(duì)它 的研究。
[0003] 合成喹嗪酮的方法較少，主要有三種方法：（1) 2-吡啶乙酸乙酯和乙氧甲叉丙二 酸二乙酯的縮合反應(yīng)（V.Boekelheide,J.P.LodgeJrJ辦?.CAev??. 5bc.，1951， 73，3681);(2)a-取代的甲基吡啶和(6, (6-二氯丙烯醛的環(huán)化反應(yīng)（L.Forti，M.L. Gelmi,D.Pocar,M.Varallo規(guī)1986，24，1401); (3)0-羰基吡啶和膦 酸酯的Horner-Wadsworth-Emmons稀經(jīng)化/環(huán)化反應(yīng)（C.W.Muir,A.R.Kennedy,J. M.Redmond,A.J.B.Watson. (??". CAeva, 2013，11，3337)。雖然這些方法 有較高的收率，不需要使用貴金屬催化劑，但是這些反應(yīng)往往需要底物的預(yù)活化，而且要經(jīng) 歷多步反應(yīng)，實(shí)際應(yīng)用受到極大地限制。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)潔高效的喹嗪酮的制備方法。
[0006]
本發(fā)明所述喹嗪酮的制備方法，其特征在于利用取代的氮雜環(huán)烯丙胺和一氧化碳為原 料，在過渡金屬催化劑、有或無配體存在下60-140°C反應(yīng)1-24小時(shí)，然后抽干溶劑，柱層析 即可得到喹嗪酮化合物；所述取代的氮雜環(huán)烯丙胺的結(jié)構(gòu)式如下：
其中：X為C時(shí)，R選自下列基團(tuán)：氫、5,6位并苯環(huán)以及3位、4位、5位或者6位取代的 直鏈或支鏈C1 5烷基、Ci5烷氧基、鹵素、羥甲基；X為N時(shí)，R為直鏈或支鏈Ci5烷基、Ci5烷 氧基；R1選自下列基團(tuán)：氫、直鏈或支鏈Ci5烷基；R2選自下列基團(tuán)：氫、直鏈或支鏈Ci5烷 基；R3選自下列基團(tuán)：直鏈或支鏈C27烷基、C61。芳基。
[0007] 所述一氧化碳的壓力為Iatm~ 20atm。優(yōu)選的一氧化碳?jí)毫?0atm。
[0008] 所述過渡金屬催化劑為二氯化鈀（PdCl2)、二溴化鈀（PdBr2)、二碘化鈀（Pdl2)、 乙腈二氯化鈀（PdCl2(CH3CN)2)、烯丙基氯化鈀（(allyl)PdCl)2、二(三苯基膦）二氯化鈀 (PdCl2 (PPh3) 2)、二亞甲基丙酮鈀（Pd2 (dba) 3)、1，4-雙(二苯膦)丁烷氯化鈀（Pd(dppb)Cl2)、 4, 5-雙二苯基膦-9, 9-二甲基氧雜蒽乙腈三氟甲磺酸鈀（Pd(XantPhos) (CH3CN) 2 (OTf) 2)或 (環(huán)辛二烯）二碘化鈀（PdI2 (cod))。優(yōu)選的過渡金屬催化劑為二碘化鈀。
[0009] 所述過渡金屬催化劑的用量為取代的氮雜環(huán)烯丙胺摩爾量的1%~ 10%。
[0010] 所述配體為二(二苯基膦）乙烷（DPPE)、二(二苯基膦）丙烷（DPPP)、二(二苯基 膦）丁烷（0??8)、1，1'-雙（二苯基膦）二茂鐵（0???)、4,5-雙(二苯基膦）-9,9-二甲基 氧雜蒽（XantPhos)、雙（2-二苯基磷苯基）醚（DPEPhos)或4, 6-雙（二苯基膦）吩噁嗪 (NiXantPhos)。優(yōu)選的配體為4, 5-雙(二苯基膦）-9, 9-二甲基氧雜蒽（XantPhos)。 所述配體的用量為過渡金屬催化劑摩爾量的1. 2當(dāng)量。
[0011] 所述溶劑為苯、甲苯、三氟甲苯、二甲苯、均三甲苯或甲基吡咯烷酮。優(yōu)選的溶 劑為甲苯。
[0012] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明在工業(yè)上廉價(jià)易得的金屬催化劑的催化下，由取代的氮雜環(huán)烯丙胺和一氧化 碳進(jìn)行反應(yīng)，通過羰基化的方法，僅一步即可高效制備喹嗪酮化合物，該反應(yīng)原料及催化劑 廉價(jià)易得，合成工藝簡(jiǎn)單，大大降低了合成成本。
[0013] 2、本發(fā)明反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、底物適用性范圍寬，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0014] 3、本發(fā)明反應(yīng)原料及催化劑清潔無毒，對(duì)環(huán)境污染小。
[0015] 4、本發(fā)明反應(yīng)過程清潔，符合綠色化學(xué)的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1喹嗪酮2a的制備 其合成路線如下：
將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0? 5mmol),PdI2 (9. 0mg, 0. 025mmol)加入 2. 0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止反應(yīng)，加入正十六燒作為內(nèi)標(biāo)，GC收 率為67%。
[0017] 1 (400MHz,CDCl3)S9. 12 (d，J=7. 2Hz,IH)，7.65 (dd，上=7.6Hz, J2=8.4Hz,IH), 7.46 (d,J=8.8Hz,IH), 7.31-7.35 (m,IH), 6.98-7.02 (m,I H), 6. 64 (t,J=8. 8Hz, 2H); 13C匪R(100MHz,CDCl3) 8 158.8, 142.8, 138.2, 129.4, 127.4, 125.5, 115.0, 109.2, 103.3; HRMS(ESI)calcd.forC9H8NO[M+H] : 146.0600,found: 146.0602. 實(shí)施例2喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺la(109mg, 0? 5mmol)，Pd(cod)I2 (11.7mg, 0.025mmol)加入 2. 0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止反應(yīng)，加入正十六燒作為內(nèi) 標(biāo)，GC收率為63%。
[0018] 實(shí)施例3喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg, 0.03mmol)加入2.0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止反應(yīng)， 加入正十六烷作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為84%，蒸干溶劑，柱層析乙酸乙酯/石油醚（1:2)，得到純 品喹嗪酮2a。產(chǎn)物為黃色固體，產(chǎn)率81%。
[0019] 實(shí)施例4喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0? 5mmol),PdI2 (9mg, 0. 025mmol)，NiXantPhos(16. 5mg, 0. 03mmol)加入2. 0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停 止反應(yīng)，加入正十六烷作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為83%。
[0020] 實(shí)施例5喹嗪酮2a的制備 將吡啶環(huán)烯丙胺Ia(109mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol),DPEPhos(16.2mg, 0.03mmol)加入2.0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止反應(yīng)， 加入正十六烷作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為42%。
[0021] 實(shí)施例6喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg, 0? 03mmol)加入2. 0mL二甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止反 應(yīng)，加入正十六燒作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為83%。
[0022] 實(shí)施例7喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg, 0? 03mmol)加入2. 0mL均三甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止 反應(yīng)，加入正十六烷作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為82%。
[0023] 實(shí)施例8喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg, 0.03mmol)加入2.0mL苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止反應(yīng)， 加入正十六烷作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為84%。
[0024] 實(shí)施例9喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg，0.03mmol)加入2.0mL三氟甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)24小時(shí)后停止 反應(yīng)，加入正十六烷作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為80%。
[0025] 實(shí)施例10喹嗪酮2a的制備 將P比啶環(huán)稀丙胺Ia(109mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg, 0.03mmol)加入2.0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)I小時(shí)后停止反應(yīng)， 加入正十六烷作為內(nèi)標(biāo)，GC收率為91%。蒸干溶劑，柱層析乙酸乙酯/石油醚（1:2)，得到純 品喹嗪酮2a63mg。產(chǎn)物為黃色固體，產(chǎn)率87%。
[0026] 實(shí)施例11喹嗪酮2b的制備 其合成路線如下：
將P比啶環(huán)稀丙胺Ib(116mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg, 0? 03mmol)加入2. 0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)3小時(shí)后停止反應(yīng)。 蒸干溶劑，柱層析乙酸乙酯/石油醚（1:2)，得到純品喹嗪酮2b42mg。產(chǎn)物為黃色固體，產(chǎn) 率 53%〇
[0027] 1(400MHz, CDCl3)S7.45 (t，J=8.0Hz,IH)，7. 13 (d，J=8.8Hz, IH)， 6. 97 (dd, Ji=6. 8Hz,J2=8. 8HzIH), 6. 42-6. 47 (m, 3H), 3. 02 (s, 3H); 13C匪R(100MHz,CDCl3) 8 163.2, 145.1, 142.9, 137.3, 128.3, 124.6, 118.0, 112.4, 103.8, 25.0; HRMS(ESI)calcd.forC10H10NO[M+H] : 160.0757,found: 160.0762. 實(shí)施例12喹嗪酮2c的制備 其合成路線如下：
將P比啶環(huán)稀丙胺Ic(116mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，XantPhos(17.4mg, 0? 03mmol)加入2. 0mL甲苯中，一氧化碳（10atm)，120 °C反應(yīng)1小時(shí)后停止反應(yīng)。 蒸干溶劑，柱層析乙酸乙酯/石油醚（1:2)，得到純品喹嗪酮2c70mg。產(chǎn)物為黃色固體，產(chǎn) 率 88%。
[0028] 1(400MHz, CDCl3) 8 8.95 (s,IH), 7.60 (dd,J1=S-OHz, J2=8.8HzIH), 7.40 (d,J=8.0Hz, IH), 7.20 (dd, ^=1.6Hz,J2=8.8Hz, IH), 6.58-6.64 (m, 2 H), 2. 38 (d,J=O. 8Hz, 3H); 13C匪R(100MHz,CDCl3) 8 158.5, 141.5, 137.4, 132.5, 125.2, 125.0, 124.6, 108.8, 103.2, 18.7; HRMS(ESI)calcd.forC10H9NNaO[M+Na] : 182.0576,found: 182.0577. 實(shí)施例13喹嗪酮2d的制備 其合成路線如下：
將P比啶環(huán)稀丙胺Id(116mg, 0.5mmol)，PdI2 (9mg, 0.025mmol)，Xan