[发明专利]一种无添加剂下非金属催化喹唑啉酮类化合物合成的方法

说明书

本发明提供了一种非金属碳材料在无酸添加剂下催化合成喹唑啉酮类化合物的方法，所述喹唑啉酮类化合物的结构式如(Ⅰ)所示，所述方法包括：以结构式如(Ⅱ)所示的1,2,3,4‑四氢异喹啉类化合物和结构式如(Ⅲ)所示的邻氨基苯甲醇类化合物为原料合成喹唑啉酮类化合物，所采用的非金属催化材料是以含氮有机配体及含硼化合物为前驱体，硅溶胶为模板剂，在N2或Ar等惰性气体氛围下煅烧，后除去模板剂制得，以氧气或空气作为氧源，不加入酸添加剂，加入溶剂，在50℃‑160℃下反应，具有较高收率，在医药合成领域具有广泛的前景。本发明首次提供了一种非金属氮,硼共掺杂碳材料催化剂在无酸添加剂下合成喹唑啉酮类化合物，产率在85％以上。

技术领域

一种无添加剂下非金属催化喹唑啉酮类化合物合成的方法

背景技术

喹唑啉酮类化合物是一类医药中间体，相关的结构单元广泛的存在于众多天然产物，生物活性分子，医药，农用化学品和功能性材料中，因此，开发新的制备方法将具有重要的意义。它是许多天然生物碱和人工合成化合物的核心结构，具有广泛的用途。因此研究其合成方法具有深远的意义。

目前喹唑啉酮化合物的合成方法有邻氨基苯甲酰胺与醛或其替代物的环化缩合反应(Org.Chem.Front.,2015,2,1589)，羰基化环化反应(Org.Biomol.Chem.,2015,13,4422)，C-N键形成2-卤代苯甲酸，然后进行分子内环缩合(Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,348–351)，邻氨基苯甲酰胺衍生物的氧化环化(Org.Biomol.Chem.,2017,15,8770–8779，J.Org.Chem.2015,80,5581-5587)吲哚的氧化，然后环扩展(Tetrahedron 72(2016)4123e4131，J.Org.Chem.2015,80,7099-7107，Org.Lett.,Vol.15,No.12,2013)，(自由基诱导的级联反应)，邻氨基苯甲醇与喹啉进行环化反应(J.Name.,2013,00,1-3，Org.Lett.2016,18,1768-1771，J.Org.Chem.2015,80,4736-4742)，在医药方面的巨大用途，通过调研文献发现，1.大多数制备过程复杂，产率低，使用不环保的氧化剂和偶联剂，难以控制催化剂的可重复使用，反应步骤较多。2.多数使用贵金属或重金属，成本高，3.反应过程中需加入添加剂酸，因此开发出过程简单，多相的非金属催化剂仍是一个有待解决的问题。

2108年一篇使用Co-Zr掺杂的碳材料在添加剂酸的作用下实现邻氨基苯甲醇类与1,2,3,4-四氢异喹啉类合成喹唑啉酮类化合物(ACS Catal.2018,8,5869-5874)

一种无添加剂下非金属催化喹唑啉酮类化合物合成的方法技术领域

具体技术方案为:

以1,2,3,4-四氢异喹啉类化合物和邻氨基苯甲醇类化合物为底物，以氮，硼共掺杂碳材料为催化剂，加入溶剂，以氧气或空气作为氧源，通入气体压力为0.01-2MPa,反应温度为80℃-150℃，反应时间2-16h,即可将1,2,3,4-四氢异喹啉类化合物和邻氨基苯甲醇类化合物转化为相应的喹唑啉酮类化合物。

催化剂以含氮有机配体为前驱体，以硅溶胶Ludox HS-40为模板剂，加入有机或无机硼酸，在通入氮气或氩气等惰性气体下，含氮有机配体在500℃-1000℃煅烧，后除去模板剂，得到氮，硼共掺杂碳材料，所述含氮前驱体为以下的一种或两种。

有机或无机硼前驱体为以下物质中的一种：无机硼酸如硼酸，偏硼酸；有机硼酸以及有机硼酸酯。

适用的1,2,3,4-四氢异喹啉类底物有以下几类中的一种或二种以上：带一个或多个甲基取代基的，或带有一个或多个甲氧基取代基的，或带有一个或多个卤素取代基，带有一个或多个硝基取代基，带有一个或多个氨基取代基，带有一个羟基取代基的1,2,3,4-四氢异喹啉；同时也适用于环烷仲胺类底物包括四氢吡咯、环己亚胺，4-甲基哌啶等