[发明专利]酞嗪类衍生物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化学领域，涉及一类化合物的合成方法。

背景技术

与传统线性合成反应相比，多组分合成反应具有成本低、时间短、原子经济、环境友好等优点，可以一步合成新颖的和复杂的分子结构，近年来引起了越来越多的关注。

杂环化合物在自然界中普遍存在并与人们的生活息息相关。酞嗪类衍生物属于杂环化合物，具有抗痉挛、强心、血管弛缓、抗细胞毒素、抗菌、抗炎、抗癌等多种生物学活性，还有作为荧光材料的潜力。文献报道的酞嗪类衍生物的合成多以对甲苯磺酸、硫酸、硅钨酸、磷钨酸、硅磺酸、三甲基氯硅烷、二氧化硅支持的多聚磷酸、二氧化硅支持的磷钼酸、N, N, N’, N’-四溴苯-1,3-二磺酰胺、聚N-溴-N-乙基苯-1,3-二磺酰胺等为催化剂，最近还有文献报道用硫酸铈催化一锅四组分合成酞嗪类衍生物，但这些方法都存在无法回避的缺点，如使用有毒金属、有毒溶剂或易挥发溶剂、催化剂价格昂贵或催化剂载量大、后处理过程繁琐、催化剂或溶剂难以回收等。因此，从绿色化学的角度出发，仍然需要研究新的方法来合成酞嗪类衍生物。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种酞嗪类衍生物的绿色合成方法，高效，无毒，环境友好，催化剂易于回收、可重复使用，成本低。

为达到此目的，本发明提供如下技术方案：

酞嗪类衍生物的合成方法，是将邻苯二甲酰肼、双甲酮或1,3-环己二酮与芳香醛或脂肪醛在离子液体1-丁基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BSO₃HMIm]HSO₄）为催化剂、聚乙二醇（PEG）600为溶剂、温度为100~160℃的条件下反应，即制得酞嗪类衍生物。

进一步，所述芳香醛为苯甲醛或取代苯甲醛。

再进一步，所述取代苯甲醛为苯环被1~2个取代基取代的苯甲醛，所述取代基独立地选自氟、氯、溴、三氟甲基、硝基、氰基、羟基、C1~C6烷氧基和C1~C6烷基中的一种或多种。 

更进一步，所述芳香醛为苯甲醛、4-硝基苯甲醛、3-硝基苯甲醛、2-硝基苯甲醛、4-氟苯甲醛、3-氟苯甲醛、2-氟苯甲醛、2,3-二氟苯甲醛、2,4-二氟苯甲醛、2,5-二氟苯甲醛、2,6-二氟苯甲醛、4-氯苯甲醛、3-氯苯甲醛、2-氯苯甲醛、2,3-二氯苯甲醛、2,4-二氯苯甲醛、2,5-二氯苯甲醛、2,6-二氯苯甲醛、4-溴苯甲醛、3-溴苯甲醛、2-溴苯甲醛、2,3-二溴苯甲醛、2,4-二溴苯甲醛、2,5-二溴苯甲醛、2,6-二溴苯甲醛、4-甲基苯甲醛、3-甲基苯甲醛或2-甲基苯甲醛；所述脂肪醛为丙醛或丁醛。

进一步，所述脂肪醛为C1~C6烷醛。

更进一步，所述脂肪醛为丙醛或丁醛。

所述邻苯二甲酰肼、双甲酮或1,3-环戊二酮与芳香醛或脂肪醛的投料摩尔比优选为1:1~1.5:1~1.7，更优选为1:1.3~1.5:1.5~1.7，最优选为1:1.4:1.6。

所述离子液体[BSO₃HMIm]HSO₄的摩尔用量优选为邻苯二甲酰肼摩尔用量的10%~25%，更优选为邻苯二甲酰肼摩尔用量的15%~25%，最优选为邻苯二甲酰肼摩尔用量的15%。

所述反应温度更优选为120~160℃，最优选为120℃。

本发明方法中催化剂[BSO₃HMIm]HSO₄和溶剂PEG 600可以回收与再利用，技术方案有以下两种：

第一种：反应完毕后，将反应液冷却至室温，加水搅拌，抽滤，滤饼用乙醇洗涤制得酞嗪类衍生物，洗液与滤液合并后于100~160℃蒸馏除去水和乙醇，再向其中加入邻苯二甲酰肼、双甲酮或1,3-环己二酮与芳香醛或脂肪醛进行循环反应，循环反应次数可以为1~5次。

第二种：反应完毕后，将反应液冷却至室温，加水搅拌，用有机溶剂萃取，将有机溶剂萃取液减压蒸馏除去溶剂，用柱色谱法纯化制得酞嗪类衍生物，萃取后的剩余溶液于100~160℃蒸馏除去水，再向其中加入邻苯二甲酰肼、双甲酮或1,3-环己二酮与芳香醛或脂肪醛进行循环反应，循环反应次数可以为1~5次。