富电子靛红酸酐衍生物催化合成二氢喹唑啉酮的研究【字数：9003】
二氢喹唑啉酮是一类重要的杂环的具有生物活性的中间体，具有抗癌、抗炎、抗肿瘤的作用，它们还具有抑制生物重要性的酶（例如金属酶）的能力。特别是喹唑啉酮核心支架已经被广泛地用作药用化学的药物类模板中[9]。喹唑啉酮类衍生物对于人们癌症的治疗、肿瘤等疾病的治疗有着非常好的药理活性，而且还能够抑制心肌细胞中所存在的钙离子的含量，从而在治疗癌症方面研发出了一种全新的方法[10]。本实验以靛红酸酐或其衍生物、苯胺或正辛胺、苯甲醛或对三氟甲基苯甲醛为原料，主要使用[PyPS]3PW12O40杂多酸离子液体为催化剂采用一锅法合成二氢喹唑啉酮，研究出一条绿色的、高效的、简洁的合成路线。实验中以 3-甲氧基靛红酸酐、正辛胺和对三氟甲基苯甲醛为原料的反应产率最高，其产率为91.5%。研究发现电子效应和空间电阻对合成反应产率的影响配电子基越多，产率就越高。而我们使用的[PyPS]3PW12O40催化剂是一种绿色、可多次回收使用的新型杂多酸离子催化剂。能够节约成本，减少污染。由此得出了一条绿色的、高效的、简洁的合成路线。本实验值得探究下去。
目录
1.引言 1
1.1离子液体 1
1.1.1离子液体的简介 1
1.1.2离子液体的优点及特性 1
1.1.3离子液体的种类 1
1.1.4离子液体的应用 2
1.2杂多酸 2
1.2.1杂多酸的简介 2
1.2.2杂多酸的结构性质 2
1.2.3杂多酸的材料特性 3
1.2.4杂多酸的发展 3
1.3二氢喹唑啉酮 4
1.3.1二氢喹唑啉酮的简介 4
1.3.2二氢喹唑啉酮的合成 5
1.4本文章的目的与意义 5
2.实验部分 7
2.1 主要实验仪器和原料 7
2.1.1 实验仪器 7
2.1.2主要原料及其性质 7
2.2 富电子靛红酸酐衍生物合成二氢喹唑啉酮 8
2.2.1 催化剂的选取 9
2.2.2 5甲基靛红酸酐、苯胺和苯甲醛的反应 11
2.2.3 3甲氧基靛红酸酐、苯胺和苯甲醛的反应 12
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
.2.4 4,5甲氧基靛红酸酐、苯胺和苯甲醛的反应 12
2.2.5 3甲基靛红酸酐、正辛胺和对三氟甲基苯甲醛的反应 13
3实验结果与讨论 14
3.1 实验数据 14
3.2数据分析 15
3.3波谱图析 16
4.结语 21
参考文献 22
致谢 24
1.引言
1.1离子液体
1.1.1离子液体的简介
离子液体也叫离子性液体，它的组成结构是全部由离子组成的液体，在室温下的状态是液态的有机盐，也称为熔融盐，离子液体一般由烷基季铵阳离子和复合阴离子组成的复合盐[1]。因为离子液体具有不对称性的取代基结构，导致阴阳离子无法有规律的聚集，所以物质存在的形式通常都是液态[2]。离子液体从首次的研发到现在，只有短暂几十年的历史，很多的科学研究者对它的性质产生了兴趣并进行了深入研究，它有利的地方也慢慢地显现出来，逐渐被应用在各个领域。
我国对离子液体研究的比较晚，2005年自主开发成功了离子液体规模化制备清洁技术，2010年工业烟气治理采用离子液体技术，并其自主开发成功了离子液循环法脱除和回收烟气中二氧化硫装置，充分发挥了离子液的优点[3]。
1.1.2离子液体的优点及特性
离子液体是一种绿色化学有机溶剂。
1.其熔点可以低至96℃，也可以高达400℃[1]。
2.其热稳定高，导电性强，在做反应介质时，可以做到提高产率、加快反应速度、减少污染的效果[2]。
3.其蒸汽压很低，不具有挥发性，可用来替代传统的挥发溶剂，也可作为金属离子萃取方面的有机溶剂。溶解度强，可以循环使用。
阴阳离子都具有比较广泛的选择范围，因此离子液体的种类多。
1.1.3离子液体的种类[3,4]
离子液体的种类很多，目前已发现的种类已达一千多种。根据阳离子的不同可分为：烷基取代的咪唑阳离子、烷基取代的吡啶离子、烷基季铵离子、烷基季磷离子[3,4]。如图1.
/
图1 几种常见的阳离子示意图
根据阴离子的不同分为：一类是含AlCl3的卤化物的离子液体，一类是非AlCl3型离子液体，另一类是新型离子液体。
1.1.4离子液体的应用[3]
1.DielsAlder反应：DielsAlder反应是有机化学中的一个重要反应，离子液体在该反应中立体选择性好，反应产率高、速度快，离子液体可以回收利用。
2.Heck反应：离子液体在该反应中能够很好地避开传统反应存在的催化剂流失、所使用的有机溶剂挥发等问题。产品溶解在有机层内，反应形成的副产物被提取到水相中，容易分离。
3.傅克反应：离子液体作为烷基化溶剂可易于产品分离，提高产率，溶剂可回收利用。
4.离子液体在药物研发方面有很大的作用，有消炎止痛的作用。
1.2杂多酸
1.2.1杂多酸的简介
杂多酸的定义是：通过很多种不同的酸酐酸化缩合脱水使其形成的多酸叫做杂多酸，比如钨磷酸H3PW12O40和钼磷酸H3PMo12O40等[5]。杂多酸是通过氧原子配位桥联，接着由杂原子(如P、Fe、Co等)和多原子(如Mo、W、Nb等)按特定的结构组成的，含氧多酸一类高分子无机化合物，具有六方笼型结构，不仅有很活泼的催化活性，而且在化学应用方面还表现出很好的酸性和氧化还原性，是一种新兴的、绿色的、多功能的催化剂[6]。杂多酸的稳定性特别好，极性小的分子如醇、氨等可以通过杂多酸中阴离子间的空隙进入其中，接着由杂多酸的表面作为载体，扩散到体相内各个地方，且速度快，使其液体在内部填满，形成假液相，所以杂多酸在均相系统中能够表现出较优越的活性[7]。其实杂多酸在非均相系统中也能够表现出较优越的活性。而且在相转移的实验中能够用来作催化剂使用，其中最为可贵的一点是能够多次循环使用，并且催化活性没有降低，依然持有原有的活性，是一类绿色催化剂，对环境几乎没有污染的影响，而且在医药领域具有很好的研究发展。
1.2.2杂多酸的结构性质[6]
杂多酸阴离子中的杂原子结构具有三种类型，分别是四面体型、八面体型和二十面体型。四面体型中有1:12体系的Keggin结构和2:18体系的Dawson结构；八面体型中有1:9体系的Vindqvist结构和1:6体系的Anderson结构两个体系；二十面体型中有1:12体系的Silverton结构。
目录
1.引言 1
1.1离子液体 1
1.1.1离子液体的简介 1
1.1.2离子液体的优点及特性 1
1.1.3离子液体的种类 1
1.1.4离子液体的应用 2
1.2杂多酸 2
1.2.1杂多酸的简介 2
1.2.2杂多酸的结构性质 2
1.2.3杂多酸的材料特性 3
1.2.4杂多酸的发展 3
1.3二氢喹唑啉酮 4
1.3.1二氢喹唑啉酮的简介 4
1.3.2二氢喹唑啉酮的合成 5
1.4本文章的目的与意义 5
2.实验部分 7
2.1 主要实验仪器和原料 7
2.1.1 实验仪器 7
2.1.2主要原料及其性质 7
2.2 富电子靛红酸酐衍生物合成二氢喹唑啉酮 8
2.2.1 催化剂的选取 9
2.2.2 5甲基靛红酸酐、苯胺和苯甲醛的反应 11
2.2.3 3甲氧基靛红酸酐、苯胺和苯甲醛的反应 12
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
.2.4 4,5甲氧基靛红酸酐、苯胺和苯甲醛的反应 12
2.2.5 3甲基靛红酸酐、正辛胺和对三氟甲基苯甲醛的反应 13
3实验结果与讨论 14
3.1 实验数据 14
3.2数据分析 15
3.3波谱图析 16
4.结语 21
参考文献 22
致谢 24
1.引言
1.1离子液体
1.1.1离子液体的简介
离子液体也叫离子性液体，它的组成结构是全部由离子组成的液体，在室温下的状态是液态的有机盐，也称为熔融盐，离子液体一般由烷基季铵阳离子和复合阴离子组成的复合盐[1]。因为离子液体具有不对称性的取代基结构，导致阴阳离子无法有规律的聚集，所以物质存在的形式通常都是液态[2]。离子液体从首次的研发到现在，只有短暂几十年的历史，很多的科学研究者对它的性质产生了兴趣并进行了深入研究，它有利的地方也慢慢地显现出来，逐渐被应用在各个领域。
我国对离子液体研究的比较晚，2005年自主开发成功了离子液体规模化制备清洁技术，2010年工业烟气治理采用离子液体技术，并其自主开发成功了离子液循环法脱除和回收烟气中二氧化硫装置，充分发挥了离子液的优点[3]。
1.1.2离子液体的优点及特性
离子液体是一种绿色化学有机溶剂。
1.其熔点可以低至96℃，也可以高达400℃[1]。
2.其热稳定高，导电性强，在做反应介质时，可以做到提高产率、加快反应速度、减少污染的效果[2]。
3.其蒸汽压很低，不具有挥发性，可用来替代传统的挥发溶剂，也可作为金属离子萃取方面的有机溶剂。溶解度强，可以循环使用。
阴阳离子都具有比较广泛的选择范围，因此离子液体的种类多。
1.1.3离子液体的种类[3,4]
离子液体的种类很多，目前已发现的种类已达一千多种。根据阳离子的不同可分为：烷基取代的咪唑阳离子、烷基取代的吡啶离子、烷基季铵离子、烷基季磷离子[3,4]。如图1.
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图1 几种常见的阳离子示意图
根据阴离子的不同分为：一类是含AlCl3的卤化物的离子液体，一类是非AlCl3型离子液体，另一类是新型离子液体。
1.1.4离子液体的应用[3]
1.DielsAlder反应：DielsAlder反应是有机化学中的一个重要反应，离子液体在该反应中立体选择性好，反应产率高、速度快，离子液体可以回收利用。
2.Heck反应：离子液体在该反应中能够很好地避开传统反应存在的催化剂流失、所使用的有机溶剂挥发等问题。产品溶解在有机层内，反应形成的副产物被提取到水相中，容易分离。
3.傅克反应：离子液体作为烷基化溶剂可易于产品分离，提高产率，溶剂可回收利用。
4.离子液体在药物研发方面有很大的作用，有消炎止痛的作用。
1.2杂多酸
1.2.1杂多酸的简介
杂多酸的定义是：通过很多种不同的酸酐酸化缩合脱水使其形成的多酸叫做杂多酸，比如钨磷酸H3PW12O40和钼磷酸H3PMo12O40等[5]。杂多酸是通过氧原子配位桥联，接着由杂原子(如P、Fe、Co等)和多原子(如Mo、W、Nb等)按特定的结构组成的，含氧多酸一类高分子无机化合物，具有六方笼型结构，不仅有很活泼的催化活性，而且在化学应用方面还表现出很好的酸性和氧化还原性，是一种新兴的、绿色的、多功能的催化剂[6]。杂多酸的稳定性特别好，极性小的分子如醇、氨等可以通过杂多酸中阴离子间的空隙进入其中，接着由杂多酸的表面作为载体，扩散到体相内各个地方，且速度快，使其液体在内部填满，形成假液相，所以杂多酸在均相系统中能够表现出较优越的活性[7]。其实杂多酸在非均相系统中也能够表现出较优越的活性。而且在相转移的实验中能够用来作催化剂使用，其中最为可贵的一点是能够多次循环使用，并且催化活性没有降低，依然持有原有的活性，是一类绿色催化剂，对环境几乎没有污染的影响，而且在医药领域具有很好的研究发展。
1.2.2杂多酸的结构性质[6]
杂多酸阴离子中的杂原子结构具有三种类型，分别是四面体型、八面体型和二十面体型。四面体型中有1:12体系的Keggin结构和2:18体系的Dawson结构；八面体型中有1:9体系的Vindqvist结构和1:6体系的Anderson结构两个体系；二十面体型中有1:12体系的Silverton结构。
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