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氧化还原策略应用于喹唑啉酮衍生物的合成毕业论文

 2022-04-09 09:04  

论文总字数:21647字

摘 要

喹唑啉酮类化合物广泛存在于天然生物碱中,是一类具有较高活性的杂环类化合物,在生物学和医药学方面起着非常重要的作用,具有广阔的应用前景。本文以2-硝基-N-苯基苯甲酰胺和苄醇作为原料,运用氧化还原策略通过简单的一锅法来合成2, 3-二芳基喹唑啉酮。

实验采用了控制变量法对反应的催化体系进行了逐一筛选,最终确定了3 mol% Pd(dppf)Cl2作为催化剂,氯苯作为反应的溶剂,反应温度为160 ℃在氮气中反应24小时,此时能得到较高的产率;在确定最佳反应条件之后,并对该催化体系底物的普适性进行了研究,发现底物卤素及其他活性基团的普适性良好。本文合成2, 3-二芳基喹唑啉酮的方法由于原料易得、目标产物易分离、产率高等优点,具有很强的工业化应用的优势。

关键词: 一锅法 2, 3-二芳基喹唑啉酮 Pd(dppf)Cl2

ABSTRACT

Quinazolinone is important kind of heterocyclic compounds with higher activity and occurs widely in natural alkaloids. It has broad application prospects and plays a very important role in terms of biology and medicine. In this paper, an efficient route for the synthesis of 2, 3-diarylquinazolinones via a hydrogen-transfer strategy between benzyl alcohol and 2-nitro-N-phenylbenzamide has been reproted.

The experiment uses control variable method to filter the catalytic reaction system. The optimized reaction conditions were obtained as 5 mol% of Pd(dppf)Cl2, and 0.5 mL PhCl at 160 ℃ in nitrogen for 24 h. With the optimal reaction conditions in hand, the reaction scope was investitagated. Halogens as well as other active groups were well tolerated under the given reaction conditions. Since this synthesis procedure has many merits such as readily available reagents, high yields, extremely simple purification procedures, this method should provide quick access to 2, 3-diarylquinazolinone in industrialization.

KEYWORDS: One-pot; 2, 3-diarylquinazolinone; Pd(dppf)Cl2

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1 常见喹唑啉酮衍生物 1

1.1.1 常山碱甲和常山碱乙 1

1.1.2 色胺酮 1

1.1.3 骆驼宁碱A、B、E 2

1.2 喹唑啉酮衍生物生物活性研究综述 2

1.3 喹唑啉酮类化合物的合成方法 7

1.3.1 过渡金属催化喹唑啉酮衍生物的合成 7

1.3.2 Niementowski反应 7

1.3.3 以4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮为中间体的合成法 8

1.3.4 邻酰胺基苯甲酸与胺加热反应合成 8

1.3.5 固相法合成4(3H)-喹唑啉酮[17] 8

1.3.6 由邻酞胺甲苯酞胺分子内反应制得 9

1.3.7 由苯甲酸衍生物与胺反应制得 9

1.4 课题研究的内容及意义 10

第二章 实验部分 11

2.1 仪器与试剂 11

2.1.1 仪器 11

2.1.2 试剂 11

2.1.3 实验方法 13

2.2 实验结果与讨论 13

2.2.1 催化剂的筛选和催化剂用量的考察 13

2.2.2 溶剂的筛选和反应温度的考察 15

2.3 底物拓展 16

2.3.1 2-硝基-N-苯基苯甲酰胺和醇类化合物合成喹唑啉酮衍生物 16

2.3.2 2-硝基-N-苯甲酰胺取代物和苄醇合成喹唑啉酮衍生物 19

2.4 反应机理的研究 22

2.4.1 控制性实验 22

2.4.2 可能的反应机理 23

2.5 化合物的结构表征 24

第三章 总结 31

参考文献 32

  1. 文献综述

1.1 常见喹唑啉酮衍生物

1.1.1 常山碱甲和常山碱乙

常山碱甲(1)和常山碱乙(2)是从常山中分离出来的小分子物质。常山为虎耳草科植物,其根用作中药常用来治疗疟疾,由于其具有抗疟作用,学者对其做了很多的研究。其有效成分于上世纪四十年代末被发现。Keopfly[1,2]等将常山碱甲(1)和常山碱乙(2)从常山里面分离了出来,这两种物质均属于喹唑啉酮衍生物。Baker于1952年首次报道了这两个化合物的合成方法,Kobayashi于1999年成功进行了不对称全合成之后,又确定了这两个化合物立体结构。通过近几年来的研究我们发现,常山碱甲(1)和常山碱乙(2)能够抑制部分的肿瘤细胞,抑制的效果也比较明显。

图1-1 常山碱(1)和常山碱(2)

1.1.2 色胺酮

色胺酮属于吲哚喹唑啉酮类生物碱,是从蓼蓝、菘蓝等产蓝的植物中提取出来一种天然的生物碱,结构式如图1-2。

图 1-2 色胺酮的结构式

最近几年,很多国外的学者在色胺酮的药理方面做了大量的研究。其作用的主要表现在抗寄生虫、抗菌及抗肿瘤等方面。实验证明,色胺酮能够抑制一些皮肤病的真菌,比如紫色癣菌、絮状表癣菌,其能够抑制真菌的最小浓度为5 μg/ml[3]。研究发现色胺酮也有较好的抗炎作用,Oberthur等[4]发现色胺酮对COX-2和5-LOX的活性[5]都有较好的抑制作用。在抗肿瘤方面,色胺酮能够使白血病细胞凋亡[6],对肿瘤细胞DNA的合成也有较好的抑制作用[7],因此可以达到杀伤肿瘤细胞的目的,但是它对肝细胞的生成有抑制作用。色胺酮还有很好的抗锥形虫等多种微生物的活性[8]

1.1.3 骆驼宁碱A、B、E

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