喹唑啉酮及其衍生物的催化合成研究新進(jìn)展

許航線

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，陜西 西安 710300）

喹唑啉酮及其衍生物的催化合成研究新進(jìn)展

許航線

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，陜西 西安 710300）

喹唑啉類化合物具有良好生物活性，在農(nóng)藥和醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如殺菌、殺蟲、抗炎、抗病毒、抗高血壓、抗結(jié)核、抗瘧、抗腫瘤等，其分子設(shè)計(jì)、合成及生物活性研究目前仍是藥物化學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)，本文對近些年喹唑啉酮及其衍生物的合成情況進(jìn)行了綜述，并對未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

喹唑啉酮；衍生物；催化合成；進(jìn)展

喹唑啉類化合物具有良好生物活性，在農(nóng)藥和醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如殺菌、殺蟲、抗炎、抗病毒、抗高血壓、抗結(jié)核、抗瘧、抗腫瘤等。部分喹唑啉類化合物目前已成功開發(fā)為商品化的藥物，如殺菌劑氟喹唑（A）、殺螨劑喹螨醚（B）和抗癌藥物易瑞沙（C）等。因?yàn)猷蜻惢衔锞哂袕V闊的應(yīng)用前景，所以其分子設(shè)計(jì)、合成及生物活性研究目前仍是藥物化學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文對近些年喹唑啉酮及其衍生物的合成情況進(jìn)行了綜述，并對未來的發(fā)展進(jìn)行了展望［1］。

1　銅催化喹唑啉酮衍生物的合成

2011年，徐偉［2］報(bào)道一種銅催化制備喹唑啉酮衍生物的新方法。該方法以CuBr為催化劑，K2CO3為堿，DMSO為溶劑，110～130℃鄰鹵芳甲酰胺與芳甲胺反應(yīng)生成喹唑啉酮衍生物，整個(gè)反應(yīng)過程在空氣中進(jìn)行。對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，鄰鹵芳甲酰胺上帶有吸電子、給電子以及中性基團(tuán)的取代基，對反應(yīng)產(chǎn)率影響不大；芳甲胺上有給電子基團(tuán)時(shí)，產(chǎn)率有提高的傾向，帶有吸電子基團(tuán)時(shí)，產(chǎn)率有降低的傾向。該方法催化體系簡單、高效、不需要添加配體和添加劑，以空氣作為氧化劑，產(chǎn)率較高，在46%～85%之間，見圖1。

圖1　銅催化鄰鹵芳甲酰胺與芳甲胺反應(yīng)合成喹唑啉酮衍生物Fig.1　Copper-catalyzed synthesis of quinazolinone derivatives with aryl halides and formamide aromatic amine

2011年，徐偉［2］還報(bào)道發(fā)現(xiàn)了一種銅催化α-氨基酸與鄰鹵芳甲酰胺反應(yīng)合成喹唑啉酮衍生物的新方法。該方法采用CuBr為催化劑，K2CO3為堿，DMSO/HOCH2CH2OH（V∶V=75∶1）為溶劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明α-氨基酸側(cè)鏈對反應(yīng)影響明顯，側(cè)鏈越簡單，反應(yīng)難度越大，產(chǎn)率越低。該方法同樣適用于天然和非天然α-氨基酸，催化體系簡單、高效、不需要添加配體和添加劑，以空氣作為氧化劑，見圖2。

圖2　銅催化α-氨基酸與鄰鹵芳甲酰胺反應(yīng)合成喹唑啉酮衍生物Fig.2　Copper-catalyzed synthesis of quinazolinone derivatives withα-amino acid and o-haloaryl formamide

2011年，張強(qiáng)［3］報(bào)道了喹唑啉酮衍生物的綠色合成新方法，該方法以Cs2CO3為堿，在PEG-400中納米CuO催化2-鹵苯甲酸和脒類化合物的環(huán)合反應(yīng)生成喹唑啉酮衍生物，見圖3。

圖3　納米CuO催化2-鹵苯甲酸和脒類化合物合成喹唑啉酮衍生物Fig.3　Nano-CuO-catalyzed Copper-catalyzed synthesis of quinazolinone derivatives with 2-chloro-benzoic acid and compounds

2011年，王辰［4］報(bào)道了銅催化芳基甲胺與鄰鹵代苯并咪唑衍生物反應(yīng)制備苯并咪唑并［1，2-c］喹唑啉衍生物的新方法。該方法以芐胺和2-（2-溴代苯基）苯并咪唑?yàn)槟Ｐ停?.5當(dāng)量的芳基甲胺和1當(dāng)量的取代2-（2-鹵代苯基）苯并咪唑作為底物，20（mol）% Cu I為催化劑，DMSO為溶劑，2當(dāng)量的K2CO3為堿，反應(yīng)在90℃下進(jìn)行，見圖4。

圖4　銅催化芳基甲胺與鄰鹵代苯并咪唑衍生物反應(yīng)制備苯并咪唑并［1，2-c］喹唑啉酮衍生物Fig.4　Copper-catalyzed synthesis of substituted benzimidazoquinazolinone derivatives with arylmethanamines and 2-（2-halophenyl）-1H-benzo［d］imidazoles

2　SbCl3催化喹唑啉酮及其衍生物的合成

2012年，王偉立［5］報(bào)道了以三氯化銻作為催化劑，微波輔助下，不使用溶劑，不同的醛、酮與鄰氨基苯甲酰胺反應(yīng)，合成了一系列2-取代-4（3H）-喹唑啉酮。這個(gè)方法收率良好、操作簡便、反應(yīng)時(shí)間短、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，見圖5。

圖5　SbCl3催化的微波條件下鄰氨基苯甲酰胺與醛縮合反應(yīng)Fig.5　SbCl3-catalyzed condensation reaction of aminobenzamide and aldehyde under microwave conditions

此外，王偉立［5］還報(bào)道了一鍋法合成喹唑啉酮衍生物的方法，該法以SbCl3作為催化劑，無溶劑條件下，微波輔助下，一系列的酰胺與鄰氨基苯甲酰胺或鄰氨基苯甲酸反應(yīng)，高效地合成了2-取代-4（3H）-喹唑啉酮衍生物，見圖6。

圖6　2-氨基苯甲酸與不同酰胺的縮合合成喹唑啉酮衍生物Fig.6　SbCl3-catalyzed synthesis of quinazolinone derivatives with anthranilic acid and different amide

最后，王偉立［5］還報(bào)道了以鄰氨基苯甲酰胺或鄰氨基苯甲酸與原酸酯反應(yīng)，不使用溶劑的微波輻射條件下，合成喹唑啉酮及其衍生物的方法，該法操作簡潔、條件溫和、環(huán)境友好，見圖7。

圖7　微波輻射下SbCl3促進(jìn)鄰氨基苯甲酰胺與原酸酯縮合合成喹唑啉酮衍生物Fig.7　SbCl3-catalyzed synthesis of quinazolinone derivatives with anthranilamide and orthoester under microwave conditions

2012年，周建華等［6］人報(bào)道，在微波輻射下以SbCl3作為催化劑促進(jìn)各種酰胺和2-氨基苯甲酰胺縮合反應(yīng)高效地合成了4（3H）-喹唑啉酮衍生物，該方法反應(yīng)時(shí)間短、操作簡單、環(huán)境友好，收率在65%～92%，見圖8。

圖8　4（3H）-喹唑啉酮衍生物的合成Fig.8　synthesis of 4（3H）-quinazolinone derivatives

3　Yb（OTf）3催化下喹唑啉酮衍生物的合成

2011年，王樹良等［7］報(bào)道了離子液體中Yb（OTf）3催化下喹唑啉酮衍生物的綠色合成方法，該法以芳醛和鄰氨基苯甲酰胺為原料，離子液體［BMIm］Br為溶劑，Yb（OTf）3為催化劑，室溫下合成了一系列的2-芳基-2，3-二氫化喹唑啉-4-（1H）-酮衍生物，見圖9。

圖9　2-芳基喹唑啉-4-（1H）-酮衍生物3的合成Fig.9　Synthesis of 2-arylquinazolin-4（1H）-quinazolinone derivatives

同年，王樹良等［8］又報(bào)道了水介質(zhì)中Yb（OTf）3催化下喹唑啉酮衍生物的綠色合成方法，該方法以水為介質(zhì)，醛或酮首先和鄰氨基苯甲酰肼反應(yīng)形成腙，再在1（mol）%Yb（OTf）3催化下與另外一分子醛或酮反應(yīng)，合成出了一系列不同取代的喹唑啉酮衍生物。該方法操作簡單和環(huán)境友好，產(chǎn)率可達(dá)80%～94%，見圖10。

圖10　喹唑啉酮衍生物的合成方法Fig.10　Synthesis of quinazolinone derivatives

4　銥催化合成喹唑啉酮衍生物的合成

2011年，Zhou課題組［9］報(bào)道了通過兩次銥催化氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)催化醇和鄰氨基苯甲酰胺反應(yīng)合成喹唑啉酮衍生物的方法，該方法簡單、高效、收率較高，見圖11。

圖11　銥催化合成喹唑啉酮衍生物Fig.11　Iridium-catalyzed synthesis of quinazolinones

5　離子液體催化合成喹唑啉酮衍生物的合成

2012年，羅文鋒等［10］報(bào)道新型離子液體催化合成喹唑啉酮衍生物的方法，該方法以低成本新型離子液體為催化劑，以鄰氨基苯甲酰胺與系列芳香醛為原料，合成了2-芳基-2，3-二氫喹唑啉-4（1H）-酮化合物，方法簡便易行，見圖12。

圖12　離子液體催化合成2-芳基-2，3-二氫喹唑啉-4（1H）-酮化合物Fig.12　Ionicliquidcatalyzedsynthesis of 2-aryl-2，3-dihydroquinazolin-4（1H）-ones

6　結(jié)語

喹唑啉酮衍生物有很好的生物活性，在醫(yī)藥農(nóng)藥等方面有著廣泛的應(yīng)用，因此，它的合成研究成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。近些年來喹唑啉酮的催化合成方法取得了巨大的發(fā)展，基本實(shí)現(xiàn)了從簡單底物出發(fā)進(jìn)行喹唑啉酮衍生物的高效合成。今后的一個(gè)重點(diǎn)研究領(lǐng)域?qū)⑹谴呋瘎┳饔孟碌腃-H或N-H活化反應(yīng)，在溫和條件下以結(jié)構(gòu)簡單容易得到的化合物出發(fā)合成一系列生物活性較高、應(yīng)用前景廣闊的雜化喹唑啉酮衍生物［11］。

［1］ 高元磊，熊啟中，安銳.喹唑啉類衍生物的合成及抗菌活性研究進(jìn)展［J］.綜述與進(jìn)展，2011，31（10）：1529-1537.

［2］ 徐偉.銅催化合成喹唑啉酮衍生物［D］.北京：清華大學(xué)化學(xué)系，2011.

［3］ 張強(qiáng).銅催化炔丙胺和喹唑啉酮衍生物的合成研究［D］.浙江溫州：溫州大學(xué)，2011.

［4］ 王辰.銅催化喹唑啉衍生物的合成［D］.北京：清華大學(xué)化學(xué)系，2011.

［5］ 王偉立.SbCl3促進(jìn)的喹唑啉酮衍生物和喹喔啉衍生物的合成［D］.山東濟(jì)南：山東輕工業(yè)學(xué)院，2012.

［6］ 周建華，王偉立，劉曉霞.微波輻射下SbCl3催化的喹唑啉酮衍生物的合成［J］.山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，31（1）：67-70.

［7］ 王樹良，楊科，王香善.離子液體中Yb（OTf）3催化下喹唑啉酮衍生物的綠色合成［J］.有機(jī)化學(xué)，2011，31（8）：1235-1239.7730-7736.

［10］ 羅文鋒，姚舜，柳加兵.新型離子液體催化合成喹唑啉酮衍生物的研究［J］.華西藥學(xué)雜志，2012，27（1）：061-063.

［11］ 徐浩，向家祥，門亞娜.過渡金屬催化喹唑啉酮衍生物的合成研究進(jìn)展［J］.化學(xué)研究，2013，24（6）：633-637.

Catalytic synthesis progress of quinazolinones and their derivatives

XU Hang-xian
（Department of Chemical Engineering，Shaan Institute of Technology，Xi'an 710300，China）

Quinazoline compounds having good biological activity and have a wide range of applications In the field of pesticides and medicine，such as sterilization，insecticide，anti-inflammatory，anti-viral，anti-hypertensive，anti-tuberculosis，anti-malarial and anti-tumor，their molecular design，synthesis and biological activity is still a hot topic of medicinal chemistry.In this paper，quinazolinone derivatives and their synthesis were reviewed in recent years，and the development in the future.

quinazolinone；derivatives；catalytic synthesis；progress

O625.6

A

2016-05-29

許航線（1984-），男，陜西咸陽人，碩士，助教，主要從事精細(xì)有機(jī)合成研究及高職教育研究。