一種綠色催化合成1，8-二氧代-十氫吖啶衍生物的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機合成技術領域，具體設及一種綠色催化合成1，8-二氧代-十氨叮 晚衍生物的方法。
【背景技術】
[0002] 多氨叮晚衍生物具有廣泛的藥理活性和生物活性，W多氨叮晚為底物已經合成出 多種抗追疾、抗癌、抗菌藥物。而1，8-二氧代-十氨叮晚衍生物具有多氨叮晚環結構，具有 重要的生理活性，是合成多種藥物的中間體。因此，研究該類化合物的合成成為許多化學工 作者普遍關注的問題。
[0003] 離子液體是指在室溫或近于室溫下呈液態的鹽類。由于其具有不揮發、較寬的 液相范圍W及較好的化學穩定性而被作為綠色溶劑運用到有機合成反應中，而作為功能 化離子液體中的酸性離子液體，特別是布朗斯特酸性離子液體由于具有綠色無污染、有 機和無機化合物溶解性好、酸性位點分布均勻、產物易于進行分離及可循環使用等優點 而被應用到1,8-二氧代-十氨叮晚衍生物的合成過程中。比如MinooD油iri等W含有 一個咪挫基的酸性離子液體[血im]TFA(S氣乙化N-甲基咪挫鐵鹽）作為催化劑，無溶 劑條件下高效地催化芳香醒、芳香胺和1,3-環己二酬衍生物"一鍋法"合成出一系列1， 8-二氧代-十氨叮晚衍生物，該方法具有反應條件溫和、反應時間較短和產率較高的優 點，其中催化劑依次在經過除水、乙酸洗涂后可W循環使用4次，其催化效率未有明顯降低 (1-Methylimidazoliumtriflouroacetate([Hmim]TFA):Anefficientreusableacidic ionicliquidforthesynthesisof1,8-diox〇-〇ct曰hydro曰nthenes曰ndl, 8-diox〇-dec 址y化oacridinesU]，(^italysisCommunications，2008,9 :939~942)。但是由于上述酸性 離子液體的酸度比較低，在反應中的使用量比較大（50%mol)。為了解決運一問題，Li-Min Wang等W含有雙橫酸根、咪挫基的酸性離子液體作為催化劑，在水相中可有效地催化合成 1,8-二氧代-十氨日丫晚衍生物，其催化劑摩爾用量僅為反應物的1. 5%(Brans化dacidic imidazoliumsaltscontainingperfluoroalkyltailscatalyzedone-potsynthesis of1,8-dioxo-decahydroacridinesinwater[J]，JournalofFluorineChemistry， 2009,130 :522 ~527)。
[0004] 上述方法所采用的酸性離子液體的結構母體是難生物降解的咪挫結構，制備價格 較高，運與綠色化工的政策是相違背的。此外，酸性離子液體的酸度仍然比較低，導致在使 用時其使用量較大（50%mol)。最后，雖然上述制備方法中采用的是無溶劑合成，但是后處 理過程中為了將產物和咪挫基酸性離子液體催化劑進行分離，進行加水操作，且在酸性離 子液體循環使用前進行了蒸除水、乙酸洗涂除去未反應完全的原料的處理，導致生產過程 中耗能比較大，原料利用率低，不適宜工業化大規模應用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服現有技術中利用酸性離子液體催化合成1,8-二氧代-十 氨叮晚衍生物過程中存在離子液體不易生物降解，使用量較大，原料利用率低、后處理復雜 等缺點，而提供一種易生物降解、催化劑活性較高、催化劑制備簡單、原子經濟性高、后處 理簡單方便的Ξ橫酸根離子液體作為綠色催化劑，乙醇作溶劑條件下催化合成1,8-二氧 代-十氨叮晚衍生物的方法。
[0006] 本發明所使用的Ξ橫酸根離子液體催化劑的結構式為：
[0007]
[0008] 本發明所提供的一種綠色催化合成1，8-二氧代-十氨叮晚衍生物的方法，其化學 反應式為：
[0009]
[0010] 其中反應中芳香胺（1)、5,5-二甲基-1,3-環己二酬（II)和芳香醒（III)的摩爾 比為1:2:1，Ξ橫酸根離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醒的0.8~1%，反應溶劑乙醇 W毫升計的體積量為芳香醒W毫摩爾計的摩爾量的3~5倍，反應壓力為一個大氣壓，回流 反應時間為3~4h，反應結束后冷卻至室溫，有大量固體析出，娠碎固體，靜置，抽濾，所得 濾渣真空干燥后得到1,8-二氧代-十氨叮晚衍生物（IV)。濾液無需任何處理直接用于下 一次反應，可W重復使用至少7次，其催化活性未有明顯降低。
[0011] 本發明所用的芳香胺為苯胺、對甲基苯胺、對甲氧基苯胺中的任一種。
[0012] 本發明所用的芳香醒為苯甲醒、對氯苯甲醒、對甲基苯甲醒、對甲氧基苯甲醒、間 氯苯甲醒、間硝基苯甲醒、鄰氯苯甲醒中的任一種。
[0013] 本發明所使用的Ξ橫酸根離子液體催化劑的合成方法，參考相關材料 (Novelmultiple-acidicionicliquids:greenandefficientcatalystsforthe synthesisofbis-indolylmeth曰nesundersolvent-freeconditions[J],Journ曰1of Industrial&EngineeringChemistry，2015,24 :127 ~131)。
[0014] 本發明與其它酸性離子液體作催化劑的合成方法相比，具有W下優點：
[0015] 1、含有Ξ個-SO3H的酸性離子液體的酸度高，催化活性高，使用量較少；
[0016]2、反應條件比較溫和，反應溫度較低；
[0017] 3、反應原料利用率高，原子經濟性較好；
[0018] 4、反應時間較短，收率較高；
[0019] 5、催化劑易于生物降解，對人和環境友好；
[0020] 6、整個制備過程及催化劑循環使用前的處理簡單，便于工業化大規模生產。
【具體實施方式】
[0021] 本發明的實質特點和顯著效果可W從下述的實施例中得W體現，但它們并不對本 發明作任何限制，本領域的技術人員根據本發明的內容做出一些非本質的改進和調整，均 屬于本發明的保護范圍。下面通過【具體實施方式】對本發明作進一步的說明，其中實施例中 反應產物的測試表征使用的是德國化址er公司的型號為AVANCE-II400MHz的核磁共振 儀；反應產物的烙點采用毛細管法測定。 陽0巧實施例1
[0023]將Immol苯胺、2mmol5,5-二甲基-1,3-環己二酬、Immol苯甲醒和 0.OlmmolS橫 酸根離子液體分別加入到盛有3ml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的25ml單口瓶中。加熱回 流反應3. 5h，TLC(薄板層析）檢測，原料點消失，冷卻至室溫，有大量固體析出，娠碎固體， 靜置，抽濾，所得濾渣真空干燥后得到3, 3,6,6-四甲基-1，8-二氧代-9-苯基-八氨氧雜 蔥，收率為87%。濾液中直接加入苯胺、5, 5-二甲基-1,3-環己二酬和苯甲醒后進行重復 使用。
[0024] 3,3,6,6-四甲基-1,8-二氧代-9-苯基-八氨氧雜蔥：m.p. 207~209°C巧 NMR(400MHz，CDCl3):5 = 1.07 (s，6H)，1.21 (S，細），2.28 ~2.45 (m，細），5.55 (s，lH)， 7. 08 (d，J= 8. 5Hz，2H)，7. 18 (t，J= 7. 2Hz，1H)，7. 24 ~7. 26 (m，2H) 陽〇2引實施例2
[0026] 將Immol對甲氧基苯胺、2mmol5, 5-二甲基-1，3-環己二酬、Immol苯甲醒和 0.OlmmolΞ橫酸根離子液體分別加入到盛有5ml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的25ml單 口瓶中。加熱回流反應也化C(薄板層析）檢測，原料點消失，冷卻至室溫，有大量固體析 出，娠碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣真空干燥后得到3, 3,6,6-四甲基-1，8-二氧代-9-苯 基-10-(4-甲氧基苯基）-十氨叮晚，收率為82%。濾液中直接加入對甲氧基苯胺、5, 5-二 甲基-1，3-環己二酬和苯甲醒后進行重復使用。
[0027] 3,3,6,6-四甲基-1,8-二氧代-9-苯基-10-(4-甲氧基苯基）-十氨日丫晚： m.P. 215 ~217°CNMR(400MHz，CDC!3):δ= 0.79 (s，6H)，0.92 (s，6H)，l.W(d，J= 18.4Hz，2H)，2.01 ~2.22(m，6H)，3.89(s，3H)，5.24(s，lH)，7.07(d，J= 7.6Hz，2H)， 7. 09 (t，J= 7. 5Hz，3H)，7. 23 (m，2H)，7. 40 (d，J= 7. 2Hz，2H) 陽0測 實施例3
[0029]將Immol對甲基苯胺、2mmol5, 5-二甲基-1，3-環己二酬、Immol苯甲醒和 0. 009mmolΞ橫酸根離子液體分別加入到盛有4ml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的25ml單 口瓶中。加熱回流反應3h，化C(薄板層析）檢測，原料點消失，冷卻至室溫，有大量固體析 出，娠碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣真空干燥后得到3, 3,6,6-四甲基-1，8-二氧代-9-苯 基-10-(4-甲基苯基）-十氨叮晚，收率為87%。濾液中直接加入對甲基苯胺、5, 5-二甲 基-1，3-環己二酬和苯甲醒后進行重復使用。
[0030] 3,3,6,6-四甲基-1,8-二氧代-9-苯基-10-(4-甲基苯基）-十氨日丫晚： m.P. 261 ~263°CNMR(400MHz，CDC!3):δ= 0.81 (s，6H)，0.93 (s，6H)，1.88 (d，J= 16.OHz，2H)，2. 04 ~2. 19 (m，6H)，2. 53 (s，3H)，5. 34 (s，IH)，7. 09 (d，J= 6. 5Hz，2H)，7. 17 ~ 7. 24(m，5H)，7. 38(d，J=6. 5Hz，2H) 陽0川 實施例4
[0032]將Immol對甲基苯胺、2mmol5, 5-二甲基-1