1. 研究目的与意义
喹啉衍生物是一种重要的杂环化合物,由于具有抗疟疾、抗菌、抗哮喘和抗高血压等一系列特殊的生物活性和生理活性,在医药、生物有机及合成化学领域受到广泛关注。 工业上,喹啉衍生物主要通过煤焦油提取法获得,然而此方法须通过无机酸碱的处理,及蒸馏、重结晶等一系列步骤,技术路线复杂且不符合环境友好原则,加上一些重要的喹啉类物质也无法通过此方法获得。由此,为了开发合成喹啉衍生物的新型催化剂,达到绿色工艺的目的,科学家们尝试了许多方法。
无机酸催化法是以浓硫酸或盐酸为催化剂的skraup法和doebner-von miller法,其主要差别是α、β不饱和醛的来源不同。skraup法以苯胺和甘油为原料,在酸催化剂作用下甘油脱水生成丙烯醛;doebner-von miller法则以苯胺和乙醛为原料,在酸催化剂作用下乙醛发生羟醛缩合反应得到丁烯醛。接着,苯胺和丙烯醛或丁烯醛发生michael加成,再经脱水闭环以及脱氢等步骤得到喹啉类化合物。但由于这些方法的产率较低,leir等和perumal等对doebner-von miller法进行了改进,通过添加无水zncl2或以磷钨酸为催化剂和微波辐射等提高收率,收率可达85%。
过渡金属催化均相法合成喹啉衍生物始于上世纪80年代,该方法以过渡金属络合物或氯化物(如pdcl2)等为催化剂,并添加sncl2等lewis酸,来合成喹啉衍生物,该方法的优势在于不使用无机酸。
2. 研究内容和预期目标
在查阅文献的基础上,设计1-2种较为绿色的催化体系来提高friedlnder缩合反应效率,进行条件筛选,高效合成喹啉衍生物。
3. 研究的方法与步骤
1.根据文献首先以2-邻氨基二苯甲酮与对溴苯乙酮等为反应物,以对甲苯磺酸或酸性离子液体为催化剂,考察催化活性,了解大致反应流程,对产物进行点板,探究其是否生成产物以及生成物性质等。
2.在确定某种催化剂对反应有效的情况下,控制该反应条件,改变催化剂用量或催化剂种类(尽可能为酸性催化剂),提高反应产率以及速度。
3.通过调节温度以及其他条件,在反应催化剂不变的情况下,提高反应产率以及速度。
4. 参考文献
[1] 梁萌, 谢宗波, 艾锋, 等. α–糜蛋白酶催化合成喹啉衍生物[j]. 有机化学, 2016, 36: 2704-2708.
[2] senapak w, saeeng r, sirion u. acid-ionic polymer as recyclable catalyst for one-pot three-component mannich reaction[j]. rsc adv, 2017, 7: 30380-30384.
[3] 王宏社, 曾君娥. mg(ntf2)2催化friedlander缩合反应合成喹啉衍生物[j]. 有机化学, 2010, 30: 1072-1075.
5. 计划与进度安排
(1)2022-3-2~2022-3-13(第二、三周)在查阅文献资料的基础上,写出开题报告。
(2)2022-3-16~2022-5-29(第四周到第十四周)完成合成实验以及结构表征。
(3)2022-6-1~2022-6-12(第十五到十六周)撰写毕业论文并准备答辩。
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