[發(fā)明專利]一種殼聚糖負(fù)載銅催化劑制備喹唑酮及其衍生物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110024618.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112778218B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱磊;韓彪;文蔚;張瑤瑤;李博解;夏彩芬;顏永斌;李偉;汪連生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工程學(xué)院
• 主分類號(hào): C07D239/90
• 分類號(hào): C07D239/90;C07D239/88;C07D239/91;B01J31/22
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發(fā)明公布了一種殼聚糖負(fù)載銅催化劑制備喹唑酮及其衍生物的方法，用惰性氣體置換反應(yīng)容器中的殘余氣體后，在反應(yīng)容器中加入催化量負(fù)載銅離子殼聚糖催化劑、取代2?鹵代苯甲酸、取代鹽酸脒鹽、無(wú)機(jī)堿和混合溶劑，加熱反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間2?18小時(shí)后，用乙酸乙酯萃取出產(chǎn)物，過(guò)濾回收負(fù)載銅離子殼聚糖催化劑，濾液減壓濃縮，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)柱層析純化。催化劑用量低且可回收使用，反應(yīng)結(jié)束后易于分離，無(wú)金屬殘留，后處理簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化合物合成領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖負(fù)載銅催化劑制備喹唑酮及其衍生物的方法。

背景技術(shù)

喹唑酮及其衍生物是生物堿中的一大類，廣泛存在于自然界中，具有優(yōu)秀的生物和藥物活性，醫(yī)療上常應(yīng)用于催眠、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗痙攣劑、鎮(zhèn)咳、抗菌、抗糖尿病、抗炎癥劑和抗腫瘤等方面。因此，發(fā)展出一種切實(shí)有效的方法，構(gòu)建喹唑酮骨架結(jié)構(gòu)受到了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的喹唑酮衍生物的合成方法多用難以制備的鄰氨基或鄰硝基苯甲酸衍生物作為原料，并且在需要在毒性較大的有機(jī)溶劑中制備，同時(shí)需要使用特定的配體來(lái)提高轉(zhuǎn)化率，致使研究的底物范圍比較局限，相關(guān)衍生物的研究受到了限制。近年來(lái)有文獻(xiàn)(ACSSustainable?Chem.Eng.2018,611,14283-14291)報(bào)道，以鄰鹵代苯甲酸為原料，通過(guò)使用二價(jià)銅和葡萄糖的組合還原生成低價(jià)銅催化劑，不需要使用配體，并在環(huán)境友好的良性溶劑中能高效轉(zhuǎn)化成喹唑酮。以上方法解決了傳統(tǒng)制備過(guò)程存在的問(wèn)題，但是也存在著不足，例如反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，還原生成的低價(jià)銅會(huì)殘留在溶劑中，對(duì)環(huán)境污染較大。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的日益提高，如何在保證化學(xué)反應(yīng)高效進(jìn)行的情況下回收和重復(fù)利用催化劑已成為一個(gè)迫切和備受關(guān)注的問(wèn)題。其中，固載金屬催化劑成為了提高效率和回收利用的最好辦法之一。目前為止，各種有機(jī)和無(wú)機(jī)材料，如氧化鋁、沸石，聚合物以及磁性材料都已經(jīng)被作為非均相載體研究。殼聚糖作為一種來(lái)源廣泛的天然載體，具有生物可降解，可再生和環(huán)境友好等特點(diǎn)，且含有大量的可供金屬配位的氨基(-NH₂)和羥基(-OH)。若能將金屬離子附著在殼聚糖上，作為一種新型催化劑實(shí)現(xiàn)喹唑酮的高效合成，將能進(jìn)一步減少金屬離子對(duì)環(huán)境的污染，并實(shí)現(xiàn)催化劑的回收和重復(fù)利用。本發(fā)明將一價(jià)銅離子負(fù)載于殼聚糖上，用以催化合成喹唑酮；本方法中利用殼聚糖的還原性保證一價(jià)銅離子的穩(wěn)定；極大的減少了反應(yīng)所需時(shí)間，具有很高的催化劑效率并能回收重復(fù)利用，條件溫和，后處理簡(jiǎn)單；使用異丙醇和水做溶劑，綠色環(huán)保，并能以高產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)克級(jí)反應(yīng)，具有巨大實(shí)際應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供了一種殼聚糖負(fù)載銅催化制備喹唑酮的新方法，通過(guò)銅催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)形成C-N鍵，制備出含有不同取代基的喹唑酮衍生物。該制備方法以負(fù)載一價(jià)銅離子殼聚糖為催化劑，取代鹽酸脒鹽、取代2-鹵代苯甲酸為反應(yīng)底物，在水和有機(jī)溶劑的混合溶劑中具有很高的反應(yīng)活性。催化劑用量低且可重復(fù)回收使用，反應(yīng)結(jié)束后易于分離，無(wú)金屬殘留，后處理簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種殼聚糖負(fù)載銅催化劑制備喹唑酮及其衍生物的方法，用惰性氣體置換反應(yīng)容器中的殘余氣體后，在反應(yīng)容器中加入催化量負(fù)載銅離子殼聚糖催化劑、取代2-鹵代苯甲酸、取代鹽酸脒鹽、無(wú)機(jī)堿和混合溶劑，加熱反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間2-18小時(shí)后，用乙酸乙酯萃取出產(chǎn)物，過(guò)濾回收負(fù)載銅離子殼聚糖催化劑，濾液減壓濃縮，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)柱層析純化：

其中，R¹基團(tuán)為氫、甲基、環(huán)丙基、叔丁基或苯基，R²為氫、甲基、甲氧基或氟；

所述負(fù)載銅離子殼聚糖催化劑為：

殼聚糖的粘度不大于200mPa.s；

所述混合溶劑為水和四氫呋喃、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇中的任一一種按體積比為1：4～20混合成的混合物；