一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法
一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于离子液体催化技术领域，具体涉及一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的 方法。
【背景技术】
[0002] 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，在过去的几十年里 已经引起了人们很大的兴趣。而含有噁嗪酮结构单元的萘并噁嗪酮衍生物广泛存在于具有 生物活性的天然产物中，具有重要的药理学和生物学活性，可以起到抗肿瘤、抗炎症、抗真 菌和抗细胞毒素等作用。此类化合物通常通过萘酚、醛和尿素的三组分一锅法反应进 行合成，但采用传统的无机酸催化剂普遍存在反应时间长、产率不够高、有毒有害、后处理 繁琐、环境污染严重等缺点。因此，开发一种绿色、高效、方便快捷地制备萘并噁嗪酮衍生物 的方法成为许多有机合成工作者普遍关注的问题。
[0003] 酸性离子液体，特别是对水和空气比较稳定的布朗斯特酸性离子液体，由于其具 有种类多、活性位密度高、强度分布均匀、活性位不易流失等特点而被应用到萘并噁嗪酮衍 生物的制备过程中。比如方东等采用了含有一个磺酸根的硫酸氢化1-丙磺酸基吡啶鑰盐 酸性离子液体作为催化剂，在无溶剂的条件下可以有效地催化芳香醛、β -萘酚和尿素发生 三组分"一锅法"反应制备了一系列的萘并噁嗪酮衍生物，其中酸性离子液体催化剂在蒸除 溶剂后可以循环使用（功能化离子液体无溶剂催化萘并噁嗪酮衍生物的合成[Ρ]，【申请号】 201210272622. 0)〇
[0004] 上述方法所采用的酸性离子液体的结构母体是难生物降解的吡啶结构，这是与绿 色化工的政策相违背的。此外，合成萘并噁嗪酮衍生物的反应由于是非均相反应，需要加热 到150°C以上才能有效地克服相界面阻力从而使得反应能够顺利进行，反应条件比较苛刻； 再次，酸性离子液体催化剂在循环使用前需要作蒸除溶剂处理，过程较为复杂且耗能较高， 反应溶剂不能循环使用，浪费较大；最后，虽然上述合成方法中采用的是无溶剂合成，但是 后处理过程中为了将产物和咪唑基酸性离子液体催化剂进行分离，采用了相对比较复杂的 加入95%乙醇析出产物、洗涤等分离和提纯步骤，增加了其在工业化应用上的难度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中利用酸性离子液体催化制备萘并噁嗪酮衍生 物过程中存在离子液体不易生物降解，反应温度较高，原料利用率低、后处理复杂等缺点， 而提供一种易生物降解、反应条件温和、原子经济性高、后处理简单方便的酸性离子液体作 绿色催化剂，90%乙醇水溶液作溶剂条件下催化制备萘并噁嗪酮衍生物的方法。
[0006] 本发明所使用的酸性离子液体催化剂的结构式为：
[0007]
[0008] 本发明所提供的一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其化学反应式为：
[0009]
[0010] 其中反应中芳香醛（I)、β-萘酚（II)和尿素（III)的摩尔比为1 :1 :1，酸性离 子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5~10%，反应溶剂90%乙醇水溶液以毫升计的 体积量为芳香醛以毫摩尔计的摩尔量的4~6倍，反应压力为一个大气压，回流反应50~ llOmin，反应结束后冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90%乙 醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯萘并噁嗪酮衍生物（IV)。滤液无需任何处理直接用于下 一次反应，可以重复使用至少5次，其产物收率未有明显降低。
[0011] 本发明所用的芳香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、邻氯苯甲醛、对甲基苯甲醛、对溴苯 甲醛、邻甲氧基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、间溴苯甲醛、间甲氧基苯甲醛中的任一种。
[0012] 本发明所使用的酸性离子液体催化剂的合成方法，参考相关材料（A convenient approach for the synthesis of 1，3,5-trioxanes under solvent-free conditions at room temperature，Monatshefte flir Chemie Chemical Monthly，2014,145 (6) :1017 ~ 1022)〇
[0013] 本发明与其它酸性离子液体作催化剂的合成方法相比，具有以下优点：
[0014] 1、含有两个-SO3H的酸性离子液体的酸度高，催化活性高，使用量较少；
[0015] 2、反应原料利用率高，原子经济性较好；
[0016] 3、反应溶剂可以循环使用，节约成本，保护环境；
[0017] 4、催化剂易于生物降解，对人和环境友好；
[0018] 5、反应条件比较温和，节能减耗；
[0019] 6、整个制备过程后处理简单，便于工业化大规模生产。
【具体实施方式】
[0020] 本发明的实质特点和显著效果可以从下述的实施例中得以体现，但它们并不对本 发明作任何限制，本领域的技术人员根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整，均 属于本发明的保护范围。下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步的说明，其中实施例中 反应产物的测试表征使用的是德国Bruker公司的型号为AVANCE-II 300MHz的核磁共振 仪；红外光谱测试表征采用的是德国Bruker公司的型号为Bruker tensor 37 FT-IR红外 光谱仪，KBr压片；反应产物的熔点采用毛细管法测定。
[0021] 实施例1
[0022] 将Immol苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0. 06mmol酸性离子液体分别加入 到盛有4ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加热回 流反应52min，TLC (薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体， 静置，抽滤，所得滤渣90%乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-苯基萘并[1， 2-e][l，3]噁嗪-3-酮，收率为88%。滤液中直接加入苯甲醛、β-萘酚和尿素后进行重复 使用。
[0023] 1，2-二氢-1-苯基萘并[1，2-6][1，3]噁嗪-3-酮：!11.?.218~220°〇 ；11?〇?1·): 3294,1728,1514(^1;? NMR (300MHz，DMS0-d6): δ = 6.17 (d，J = 2· 1Ηz，1Η)，7. 22 ~ 8.01(m，llH)，8.85(brs，lH)
[0024] 实施例2
[0025] 将lmmol邻氯苯甲醛、lmmol β -萘酷、lmmol尿素和0. 06mmol酸性离子液体分别 加入到盛有6ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加 热回流反应73min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎 固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(2-氯苯 基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为85 %。滤液中直接加入邻氯苯甲醛、β-萘酚 和尿素后进行重复使用。
[0026] 1,2- 一氛氣苯基）蔡并[1，2-e] [1，3] Il惡嘆酬：m. Ρ. 250 ~252 °C ; IR(KBr) :3238,3122,1726,1394,1231cm-1； 1H NMR(300MHz, DMS〇-d6) : δ = 6.48(d, J = 2· 9Hz，1Η)，7· 16 ~8· 03(m，10Η)，8· 86(brs，1Η)
[0027] 实施例3
[0028] 将Immol间溴苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0. 07mmol酸性离子液体分别 加入到盛有6ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加 热回流反应82min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎 固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1， 2-二氢-1- (3-溴苯 基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为83 %。滤液中直接加入间溴苯甲醛、β-萘酚 和尿素后进行重复使用。
[0029] 1,2- 一氛(3-漠苯基）蔡并[I，2-e] [I，3] Il惡嘆酬：m. Ρ. 232 ~234 °C ; IR(KBr) :3265,3159,1744,1712,1221cm-1； 1H NMR(300MHz, DMS〇-d6) : δ = 6.23(d, J = 2· 9Hz，1Η)，7· 17 ~8· 02(m，10Η)，8· 88(brs，1Η)
[0030] 实施例4
[0031] 将Immol间甲氧基苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0. 09mmol酸性离子液体 分别加入到盛有5ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。 加热回流反应96min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾 碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(3-甲 氧基苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为81 %。滤液中直接加入间甲氧基苯甲 醛、β-萘酚和尿素后进行重复使用。
[0032] 1，2_二氢-1-(3-甲氧基苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮：m.p· 202 ~204°C; IR(KBr) :3211,3134,1749,1599,1261cm-1； 1H NMR(300MHz, DMS〇-d6) : δ = 6. 15 (d, J = 2. 9Hz，1H)，6· 73 ~7. 94(m，10H)，8· 86(brs，1H)
[0033] 实施例5
[0034] 将Immol对甲基苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0.1 Ommol酸性离子液体分 别加入到盛有5ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。 加热回流反应89min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾 碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(4-甲 基苯基）萘并[l，2-e][l，3]噁嗪-3-酮，收率为82 %。滤液中直接加入对甲基苯甲醛、 β-萘酚和尿素后进行重复使用。
[0035] 1，2-二氢-1-(4-甲基苯基）萘并[1，2-6][1，3]噁嗪-3-酮：!11.?.166~168°〇 ； IR(KBr) :3230,3135，1716〇1^;1H NMR (300MHz，DMS0-d6): δ = 2.23 (s，3H)，6. 14 (d，J = 2. 4Hz，1H)，7· 12 ~7. 98(m，10H)，8· 82(brs，1H)
[0036] 实施例6
[0037] 将lmmol对氯苯甲醛、lmmol β -萘酷、lmmol尿素和0. 07mmol酸性离子液体分别 加入到盛有6ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加 热回流反应85min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎 固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(4-氯苯 基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为87 %。滤液中直接加入对氯苯甲醛、β-萘酚 和尿素后进行重复使用。
[0038] 1,2- 一氛氣苯基）蔡并[1，2-e] [1，3] Il惡嘆酬：m. Ρ. 208 ~210 °C ; IR(KBr) :3221,3144,1736(31^1;? 匪 R(300MHz，DMS0-d6): δ = 6. 24(s，lH)，7. 29 ~ 8. 03(m，10H)，8· 84(brs，1H)
[0039] 实施例7
[0040] 以实施例1为探针反应，作反应催化剂酸性离子液体的活性重复性试验，离子液 体重复使用5次，产物1，2_二氢-1-苯基萘并[l，2-e][l，3]噁嗪-3-酮的收率变化见表 1〇
[0041] 实施例8
[0042] 以实施例2为探针反应，作反应催化剂酸性离子液体的活性重复性试验，离子液 体重复使用5次，产物1，2_二氢-1-(2-氯苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮的收率变 化见表2。
[0043] 实施例9
[0044] 以实施例3为探针反应，作反应催化剂酸性离子液体的活性重复性试验，离子液 体重复使用5次，产物1，2_二氢-1-(3-溴苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮的收率变 化见表3。
[0045] 表1、酸性离子液体在制备1，2_二氢-1-苯基萘并[l，2_e] [1，3]噁嗪-3-酮中的 活性重复性试验结果
[0046]
[0047] 表2、酸性离子液体在制备1，2-二氢-1-(2-氯苯基）萘并[l，2_e][l，3]噁 嗪-3-酮中的活性重复性试验结果
[0048]
[0049] 表3、酸性离子液体在制备1，2_二氢-1-(3-溴苯基）萘并[l，2_e][l，3]噁 嗪-3-酮中的活性重复性试验结果
[0050]
[0051 ] 由表1、2、3司1以看出：催化剂酸性离+液体在循环使用制^ !，2-二氢-1-苯基萘 并[1，2_e] [1，3]噁嘆_3_酬、1，2_二氛-1- (2_氣苯基）蔡并[1，2_e] [1，3]噁嘆_3_酬和 1，2-二氢-1-(3-溴苯基）萘并[l，2-e][l，3]噁嗪-3-酮的过程中的收率稍有降低，但降 低幅度均比较小。因此，该催化剂酸性离子液体在制备萘并噁嗪酮衍生物过程中可以被循 环使用，其催化活性未有明显降低。
【主权项】
1. 一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其特征在于，所述制备反应中芳香醛、 β -萘酚和尿素的摩尔比为1 :1 :1，酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5~ 10%，反应溶剂90%乙醇水溶液以毫升计的体积量为芳香醛以毫摩尔计的摩尔量的4~6 倍，反应压力为一个大气压，回流反应50~llOmin，反应结束后冷却至室温，有大量固体析 出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90%乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯萘并噁嗪酮衍 生物； 所述酸性离子液体催化剂的结构式为：2. 如权利要求1所述的一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其特征在于，所述芳 香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、邻氯苯甲醛、对甲基苯甲醛、对溴苯甲醛、邻甲氧基苯甲醛、对 甲氧基苯甲醛、间溴苯甲醛、间甲氧基苯甲醛中的任一种。3. 如权利要求1所述的一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其特征在于，所述抽 滤后的滤液无需任何处理可重复使用至少5次。
【专利摘要】本发明公开了一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，属于离子液体催化技术领域。该制备反应中芳香醛、β-萘酚和尿素的摩尔比为1∶1∶1，酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5～10％，反应溶剂90％乙醇水溶液以毫升计的体积量为芳香醛以毫摩尔计的摩尔量的4～6倍，反应压力为一个大气压，回流反应50～110min，反应结束后冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90％乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到产物。本发明与采用其它酸性离子液体催化剂的制备方法相比，具有催化剂催化活性高、可生物降解性好、原料利用率高、反应条件较为温和以及整个制备过程操作简单方便等特点，便于工业化大规模应用。
【IPC分类】C07D263/60, B01J31/02
【公开号】CN104892540
【申请号】CN201510260743
【发明人】岳彩波, 黄蕾, 吴胜华, 储昭莲
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日
【技术领域】
[0001] 本发明属于离子液体催化技术领域，具体涉及一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的 方法。
【背景技术】
[0002] 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，在过去的几十年里 已经引起了人们很大的兴趣。而含有噁嗪酮结构单元的萘并噁嗪酮衍生物广泛存在于具有 生物活性的天然产物中，具有重要的药理学和生物学活性，可以起到抗肿瘤、抗炎症、抗真 菌和抗细胞毒素等作用。此类化合物通常通过萘酚、醛和尿素的三组分一锅法反应进 行合成，但采用传统的无机酸催化剂普遍存在反应时间长、产率不够高、有毒有害、后处理 繁琐、环境污染严重等缺点。因此，开发一种绿色、高效、方便快捷地制备萘并噁嗪酮衍生物 的方法成为许多有机合成工作者普遍关注的问题。
[0003] 酸性离子液体，特别是对水和空气比较稳定的布朗斯特酸性离子液体，由于其具 有种类多、活性位密度高、强度分布均匀、活性位不易流失等特点而被应用到萘并噁嗪酮衍 生物的制备过程中。比如方东等采用了含有一个磺酸根的硫酸氢化1-丙磺酸基吡啶鑰盐 酸性离子液体作为催化剂，在无溶剂的条件下可以有效地催化芳香醛、β -萘酚和尿素发生 三组分"一锅法"反应制备了一系列的萘并噁嗪酮衍生物，其中酸性离子液体催化剂在蒸除 溶剂后可以循环使用（功能化离子液体无溶剂催化萘并噁嗪酮衍生物的合成[Ρ]，【申请号】 201210272622. 0)〇
[0004] 上述方法所采用的酸性离子液体的结构母体是难生物降解的吡啶结构，这是与绿 色化工的政策相违背的。此外，合成萘并噁嗪酮衍生物的反应由于是非均相反应，需要加热 到150°C以上才能有效地克服相界面阻力从而使得反应能够顺利进行，反应条件比较苛刻； 再次，酸性离子液体催化剂在循环使用前需要作蒸除溶剂处理，过程较为复杂且耗能较高， 反应溶剂不能循环使用，浪费较大；最后，虽然上述合成方法中采用的是无溶剂合成，但是 后处理过程中为了将产物和咪唑基酸性离子液体催化剂进行分离，采用了相对比较复杂的 加入95%乙醇析出产物、洗涤等分离和提纯步骤，增加了其在工业化应用上的难度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中利用酸性离子液体催化制备萘并噁嗪酮衍生 物过程中存在离子液体不易生物降解，反应温度较高，原料利用率低、后处理复杂等缺点， 而提供一种易生物降解、反应条件温和、原子经济性高、后处理简单方便的酸性离子液体作 绿色催化剂，90%乙醇水溶液作溶剂条件下催化制备萘并噁嗪酮衍生物的方法。
[0006] 本发明所使用的酸性离子液体催化剂的结构式为：
[0007]
[0008] 本发明所提供的一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其化学反应式为：
[0009]
[0010] 其中反应中芳香醛（I)、β-萘酚（II)和尿素（III)的摩尔比为1 :1 :1，酸性离 子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5~10%，反应溶剂90%乙醇水溶液以毫升计的 体积量为芳香醛以毫摩尔计的摩尔量的4~6倍，反应压力为一个大气压，回流反应50~ llOmin，反应结束后冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90%乙 醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯萘并噁嗪酮衍生物（IV)。滤液无需任何处理直接用于下 一次反应，可以重复使用至少5次，其产物收率未有明显降低。
[0011] 本发明所用的芳香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、邻氯苯甲醛、对甲基苯甲醛、对溴苯 甲醛、邻甲氧基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、间溴苯甲醛、间甲氧基苯甲醛中的任一种。
[0012] 本发明所使用的酸性离子液体催化剂的合成方法，参考相关材料（A convenient approach for the synthesis of 1，3,5-trioxanes under solvent-free conditions at room temperature，Monatshefte flir Chemie Chemical Monthly，2014,145 (6) :1017 ~ 1022)〇
[0013] 本发明与其它酸性离子液体作催化剂的合成方法相比，具有以下优点：
[0014] 1、含有两个-SO3H的酸性离子液体的酸度高，催化活性高，使用量较少；
[0015] 2、反应原料利用率高，原子经济性较好；
[0016] 3、反应溶剂可以循环使用，节约成本，保护环境；
[0017] 4、催化剂易于生物降解，对人和环境友好；
[0018] 5、反应条件比较温和，节能减耗；
[0019] 6、整个制备过程后处理简单，便于工业化大规模生产。
【具体实施方式】
[0020] 本发明的实质特点和显著效果可以从下述的实施例中得以体现，但它们并不对本 发明作任何限制，本领域的技术人员根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整，均 属于本发明的保护范围。下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步的说明，其中实施例中 反应产物的测试表征使用的是德国Bruker公司的型号为AVANCE-II 300MHz的核磁共振 仪；红外光谱测试表征采用的是德国Bruker公司的型号为Bruker tensor 37 FT-IR红外 光谱仪，KBr压片；反应产物的熔点采用毛细管法测定。
[0021] 实施例1
[0022] 将Immol苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0. 06mmol酸性离子液体分别加入 到盛有4ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加热回 流反应52min，TLC (薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体， 静置，抽滤，所得滤渣90%乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-苯基萘并[1， 2-e][l，3]噁嗪-3-酮，收率为88%。滤液中直接加入苯甲醛、β-萘酚和尿素后进行重复 使用。
[0023] 1，2-二氢-1-苯基萘并[1，2-6][1，3]噁嗪-3-酮：!11.?.218~220°〇 ；11?〇?1·): 3294,1728,1514(^1;? NMR (300MHz，DMS0-d6): δ = 6.17 (d，J = 2· 1Ηz，1Η)，7. 22 ~ 8.01(m，llH)，8.85(brs，lH)
[0024] 实施例2
[0025] 将lmmol邻氯苯甲醛、lmmol β -萘酷、lmmol尿素和0. 06mmol酸性离子液体分别 加入到盛有6ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加 热回流反应73min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎 固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(2-氯苯 基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为85 %。滤液中直接加入邻氯苯甲醛、β-萘酚 和尿素后进行重复使用。
[0026] 1,2- 一氛氣苯基）蔡并[1，2-e] [1，3] Il惡嘆酬：m. Ρ. 250 ~252 °C ; IR(KBr) :3238,3122,1726,1394,1231cm-1； 1H NMR(300MHz, DMS〇-d6) : δ = 6.48(d, J = 2· 9Hz，1Η)，7· 16 ~8· 03(m，10Η)，8· 86(brs，1Η)
[0027] 实施例3
[0028] 将Immol间溴苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0. 07mmol酸性离子液体分别 加入到盛有6ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加 热回流反应82min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎 固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1， 2-二氢-1- (3-溴苯 基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为83 %。滤液中直接加入间溴苯甲醛、β-萘酚 和尿素后进行重复使用。
[0029] 1,2- 一氛(3-漠苯基）蔡并[I，2-e] [I，3] Il惡嘆酬：m. Ρ. 232 ~234 °C ; IR(KBr) :3265,3159,1744,1712,1221cm-1； 1H NMR(300MHz, DMS〇-d6) : δ = 6.23(d, J = 2· 9Hz，1Η)，7· 17 ~8· 02(m，10Η)，8· 88(brs，1Η)
[0030] 实施例4
[0031] 将Immol间甲氧基苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0. 09mmol酸性离子液体 分别加入到盛有5ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。 加热回流反应96min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾 碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(3-甲 氧基苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为81 %。滤液中直接加入间甲氧基苯甲 醛、β-萘酚和尿素后进行重复使用。
[0032] 1，2_二氢-1-(3-甲氧基苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮：m.p· 202 ~204°C; IR(KBr) :3211,3134,1749,1599,1261cm-1； 1H NMR(300MHz, DMS〇-d6) : δ = 6. 15 (d, J = 2. 9Hz，1H)，6· 73 ~7. 94(m，10H)，8· 86(brs，1H)
[0033] 实施例5
[0034] 将Immol对甲基苯甲醛、Immol β -萘酷、Immol尿素和0.1 Ommol酸性离子液体分 别加入到盛有5ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。 加热回流反应89min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾 碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(4-甲 基苯基）萘并[l，2-e][l，3]噁嗪-3-酮，收率为82 %。滤液中直接加入对甲基苯甲醛、 β-萘酚和尿素后进行重复使用。
[0035] 1，2-二氢-1-(4-甲基苯基）萘并[1，2-6][1，3]噁嗪-3-酮：!11.?.166~168°〇 ； IR(KBr) :3230,3135，1716〇1^;1H NMR (300MHz，DMS0-d6): δ = 2.23 (s，3H)，6. 14 (d，J = 2. 4Hz，1H)，7· 12 ~7. 98(m，10H)，8· 82(brs，1H)
[0036] 实施例6
[0037] 将lmmol对氯苯甲醛、lmmol β -萘酷、lmmol尿素和0. 07mmol酸性离子液体分别 加入到盛有6ml 90%乙醇水溶液（体积比）的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加 热回流反应85min，TLC(薄板层析）检测，原料点消失，冷却至室温，有大量固体析出，碾碎 固体，静置，抽滤，所得滤渣90 %乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯1，2-二氢-1-(4-氯苯 基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮，收率为87 %。滤液中直接加入对氯苯甲醛、β-萘酚 和尿素后进行重复使用。
[0038] 1,2- 一氛氣苯基）蔡并[1，2-e] [1，3] Il惡嘆酬：m. Ρ. 208 ~210 °C ; IR(KBr) :3221,3144,1736(31^1;? 匪 R(300MHz，DMS0-d6): δ = 6. 24(s，lH)，7. 29 ~ 8. 03(m，10H)，8· 84(brs，1H)
[0039] 实施例7
[0040] 以实施例1为探针反应，作反应催化剂酸性离子液体的活性重复性试验，离子液 体重复使用5次，产物1，2_二氢-1-苯基萘并[l，2-e][l，3]噁嗪-3-酮的收率变化见表 1〇
[0041] 实施例8
[0042] 以实施例2为探针反应，作反应催化剂酸性离子液体的活性重复性试验，离子液 体重复使用5次，产物1，2_二氢-1-(2-氯苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮的收率变 化见表2。
[0043] 实施例9
[0044] 以实施例3为探针反应，作反应催化剂酸性离子液体的活性重复性试验，离子液 体重复使用5次，产物1，2_二氢-1-(3-溴苯基）萘并[l，2-e] [1，3]噁嗪-3-酮的收率变 化见表3。
[0045] 表1、酸性离子液体在制备1，2_二氢-1-苯基萘并[l，2_e] [1，3]噁嗪-3-酮中的 活性重复性试验结果
[0046]
[0047] 表2、酸性离子液体在制备1，2-二氢-1-(2-氯苯基）萘并[l，2_e][l，3]噁 嗪-3-酮中的活性重复性试验结果
[0048]
[0049] 表3、酸性离子液体在制备1，2_二氢-1-(3-溴苯基）萘并[l，2_e][l，3]噁 嗪-3-酮中的活性重复性试验结果
[0050]
[0051 ] 由表1、2、3司1以看出：催化剂酸性离+液体在循环使用制^ !，2-二氢-1-苯基萘 并[1，2_e] [1，3]噁嘆_3_酬、1，2_二氛-1- (2_氣苯基）蔡并[1，2_e] [1，3]噁嘆_3_酬和 1，2-二氢-1-(3-溴苯基）萘并[l，2-e][l，3]噁嗪-3-酮的过程中的收率稍有降低，但降 低幅度均比较小。因此，该催化剂酸性离子液体在制备萘并噁嗪酮衍生物过程中可以被循 环使用，其催化活性未有明显降低。
【主权项】
1. 一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其特征在于，所述制备反应中芳香醛、 β -萘酚和尿素的摩尔比为1 :1 :1，酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5~ 10%，反应溶剂90%乙醇水溶液以毫升计的体积量为芳香醛以毫摩尔计的摩尔量的4~6 倍，反应压力为一个大气压，回流反应50~llOmin，反应结束后冷却至室温，有大量固体析 出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90%乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到纯萘并噁嗪酮衍 生物； 所述酸性离子液体催化剂的结构式为：2. 如权利要求1所述的一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其特征在于，所述芳 香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、邻氯苯甲醛、对甲基苯甲醛、对溴苯甲醛、邻甲氧基苯甲醛、对 甲氧基苯甲醛、间溴苯甲醛、间甲氧基苯甲醛中的任一种。3. 如权利要求1所述的一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，其特征在于，所述抽 滤后的滤液无需任何处理可重复使用至少5次。
【专利摘要】本发明公开了一种简便制备萘并噁嗪酮衍生物的方法，属于离子液体催化技术领域。该制备反应中芳香醛、β-萘酚和尿素的摩尔比为1∶1∶1，酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5～10％，反应溶剂90％乙醇水溶液以毫升计的体积量为芳香醛以毫摩尔计的摩尔量的4～6倍，反应压力为一个大气压，回流反应50～110min，反应结束后冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣90％乙醇水溶液洗涤、真空干燥后得到产物。本发明与采用其它酸性离子液体催化剂的制备方法相比，具有催化剂催化活性高、可生物降解性好、原料利用率高、反应条件较为温和以及整个制备过程操作简单方便等特点，便于工业化大规模应用。
【IPC分类】C07D263/60, B01J31/02
【公开号】CN104892540
【申请号】CN201510260743
【发明人】岳彩波, 黄蕾, 吴胜华, 储昭莲
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日
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