一種酞嗪酮衍生物、該衍生物的製備方法及其製備用催化劑與流程
2023-05-12 18:12:36 3
本發明屬於離子液體催化
技術領域：
，更具體地說，涉及一種酞嗪酮衍生物、該衍生物的製備方法及其製備用催化劑。
背景技術：
：酞嗪酮類化合物是一類具有良好生物活性的六元含氮雜環，在醫藥和農藥的研究開發中佔據著重要的地位。在農藥方面，有關酞嗪酮類化合物的農藥被應用廣泛，如殺蟲劑、除草劑、植物生長調節劑、殺菌劑等；在醫藥方面，酞嗪酮類化合物可用於環氧合酶抑制劑、鈣增敏劑和磷酸二酯酶抑制劑等，並可用於相關疾病的治療。其中，多組分合成法是合成酞嗪酮衍生物最重要的方法，它是將三種或三種以上的原料「一鍋法」加入反應中，不經過中間體的分離，直接獲得結構中含有原料片斷的終產物的合成方法。該方法通過一步即可構築起基本的分子骨架或關鍵的中間體，較傳統的分步合成法，顯示出更高的原子經濟性和選擇性，因此在有機合成中應用越來越廣泛。目前用於該反應的催化劑主要有多聚磷酸、1-十二烷基磷酸、雜多酸等無機或有機布朗斯特酸。但採用這些傳統的酸催化劑普遍存在反應時間長、產率不夠高、有毒有害、後處理繁瑣、環境汙染嚴重等缺點。因此，開發一種綠色、高效、方便快捷地製備酞嗪酮衍生物的方法成為許多有機合成工作者普遍關注的問題。離子液體是由一種含氮雜環的有機陽離子和一種無機或有機陰離子組成的液態鹽類。在有機合成中，它與傳統的有機溶劑相比，具有不揮發、溶解能力強、不易燃、可以為反應提供一個全離子環境等特點，近年來離子液體作為溶劑在有機合成中得到了廣泛的應用。作為離子液體中的一種功能化離子液體，酸性離子液體由於具有較好的熱穩定性、分布均勻的酸性位點及易與產物分離回收等優點而被運用到製備酞嗪酮衍生物的四組分合成反應中。比如EsmatTavakolinejadKermani等在無溶劑條件下，採用含有一個-SO3H的酸性離子液體作為催化劑於50℃下可以有效地催化5，5-二甲基-1，3-環己二酮、芳香醛、水合肼與丁二酸酐發生四組分合成反應製備出一系列的3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，該方法具有反應產率高，製備過程對環境無汙染以及催化劑可以循環使用等特點(One-pot，four-componentsynthesisofnew3，4，7，8-tetrahydro-3，3-dimethyl-11-aryl-2H-pyridazino[1，2-a]indazole-1，6，9(11H)-trionesand2H-indazolo[2，1-b]phthalazine-1，6，11(13H)-trionesusinganacidicionicliquidN，N-diethyl-N-sulfoethanammoniumchloride([Et3N-SO3H]Cl)asahighlyefficientandrecyclablecatalyst[J]，TetrahedronLetters，2016，57：1006～1010)。但由於上述酸性離子液體的酸度較低，催化劑在製備過程中的使用量非常大，其摩爾用量佔芳香醛使用量的20％。另外，上述製備方法雖然催化收率較高且沒有採用可揮發性有機化合物作為反應溶劑，但是整個反應的後處理過程比較複雜，其中包括用水來實現產物與反應系統的分離、產品3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的水洗滌、乙醇重結晶等提純操作。再者，由於上述反應是在無溶劑的條件下實現的，反應物料需要依次加入，其操作過程比較複雜。最後，上述離子液體催化劑在循環使用前還需要採用乙醚提取溶解於其中的產物和未反應的原料，並進行除水處理，這些複雜的過程一方面帶來了大量的人力和能量的消耗，另一方面也導致了原料循環使用率較低，從而在工業化生產中難以被大規模使用。技術實現要素：1.發明要解決的技術問題本發明的目的在於克服現有技術中利用酸性離子液體催化四組分反應製備酞嗪酮衍生物時通常存在原料利用率低、反應時間長、產物提純過程複雜，離子液體催化劑使用量大、催化劑循環過程中損失量大，從而導致其循環使用次數少以及催化劑循環使用前需要進行一系列處理等缺點的不足，提供了一種酞嗪酮衍生物、該衍生物的製備方法及其製備用催化劑。採用本發明的方法可以顯著提高原料的利用率及反應速率，其產物提純簡便，催化劑的催化活性較高、催化過程中的使用量和損失量均較少，且催化劑在循環使用前無需進行任何處理。2.技術方案為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：其一，本發明的一種酞嗪酮衍生物製備用催化劑，該催化劑為酸性離子液體催化劑，其結構式為：其二，本發明的一種酞嗪酮衍生物的製備方法，該方法是以芳香醛、丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮和水合肼為反應原料，在酸性離子液體催化劑的催化作用下來製備酞嗪酮衍生物的，其化學反應式為：上式中，物質I為芳香醛，物質II為丁二酸酐，物質III為5，5-二甲基-1，3-環己二酮，物質IV為水合肼，物質V即為本發明製備的3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮。上述製備方法的具體步驟為：(1)原料稱量：將反應原料芳香醛、丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮和水合肼按照摩爾比為1：1：1：(1.0～1.2)進行準確稱量；(2)催化反應：將稱好的反應原料分別加入到反應溶劑乙醇水溶液中進行混合攪拌均勻，然後加入芳香醛摩爾量8～15％的酸性離子液體催化劑，於攪拌條件下進行加熱回流反應，得到固體析出物，所述回流反應的反應壓力為一個大氣壓，回流反應時間為21～53min，且以毫升計的反應溶劑乙醇水溶液的體積量為以毫摩爾計的芳香醛摩爾量的5～8倍；(3)產物的提取：將得到的固體析出物冷卻至室溫後先進行碾碎，然後進行靜置、抽濾操作，其濾渣經洗滌、真空乾燥後即得到本發明的酞嗪酮衍生物。更進一步的，所述的酸性離子液體催化劑的結構式為：更進一步的，所述步驟(2)中乙醇水溶液所含乙醇的體積百分比濃度為95～98％。更進一步的，所述步驟(2)中乙醇水溶液所含乙醇的體積百分比濃度為98％。更進一步的，所述的芳香醛為苯甲醛、對氯苯甲醛、對硝基苯甲醛、間硝基苯甲醛、對甲基苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、對溴苯甲醛、2，4-二氯苯甲醛、對羥基苯甲醛中的任一種。更進一步的，所述步驟(3)中採用體積百分比濃度為98％的乙醇水溶液對濾渣進行洗滌。更進一步的，所述步驟(3)中抽濾後的濾液中含有的酸性離子液體催化劑，可不經處理重複使用至少6次。其三，本發明的一種酞嗪酮衍生物，該酞嗪酮衍生物為3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，是通過權利要求2-8中任一項所述的方法製備得到的，其結構式為：3.有益效果採用本發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下顯著效果：(1)本發明的一種酞嗪酮衍生物的製備方法，是以芳香醛、丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮和水合肼為反應原料，在酸性離子液體催化劑的催化作用下來製備酞嗪酮衍生物的。通過使用本發明的酸性離子液體催化劑來製備酞嗪酮衍生物，並對各組分的含量及反應工藝參數進行優化設計，從而可以顯著提高反應原料的利用率及酞嗪酮衍生物的收得率，原子經濟性較好；本發明的催化劑催化活性較高，催化過程中的使用量及在循環使用時的損失量均較少，循環使用次數較多，其在循環使用過程中仍能保持較高的活性，且催化劑在循環使用之前無需進行任何處理，操作簡單。(2)本發明的一種酞嗪酮衍生物的製備方法，通過對催化劑種類、含量及反應工藝參數的優化控制，從而可以有效控制反應方向，減少副反應及反應雜質的產生，有利於提高酞嗪酮衍生物的合成純度，從而使其質量及性能得到有效保證。(3)本發明的一種酞嗪酮衍生物的製備方法，通過選擇合適的反應溶劑，並對反應溶劑的體積百分比濃度進行優化控制，從而可以顯著提高反應原料的溶解率，保證其充分溶解，有利於進一步提高反應原料的利用率，且上述反應溶劑可循環使用，對環境影響較小。(4)本發明的一種酞嗪酮衍生物的製備方法，其回流反應的反應壓力為一個大氣壓，回流反應時間為21～53min，反應條件比較溫和，便於實際操作，反應物料不需要分批加入，可操作性強，且產物的提純過程簡便，從而便於工業化推廣生產。具體實施方式為進一步了解本發明的內容，現結合實施例對本發明作詳細描述。本發明的一種酞嗪酮衍生物的製備方法，該方法是以芳香醛、丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮和水合肼為反應原料，在酸性離子液體催化劑的催化作用下來製備酞嗪酮衍生物的，其化學反應式為：上式中，物質I為芳香醛，物質II為丁二酸酐，物質III為5，5-二甲基-1，3-環己二酮，物質IV為水合肼，物質V即為本發明製備的3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，所述酸性離子液體催化劑的結構式為：本發明中的芳香醛為苯甲醛、對氯苯甲醛、對硝基苯甲醛、間硝基苯甲醛、對甲基苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、對溴苯甲醛、2，4-二氯苯甲醛、對羥基苯甲醛中的任一種。上述製備方法的具體步驟為：(1)原料稱量：將反應原料芳香醛、丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮和水合肼按照摩爾比為1：1：1：(1.0～1.2)進行準確稱量。(2)催化反應：將稱好的反應原料分別加入到反應溶劑乙醇水溶液中進行混合攪拌均勻，然後加入芳香醛摩爾量8～15％的酸性離子液體催化劑，於攪拌條件下進行加熱回流反應，得到固體析出物，所述回流反應的反應壓力為一個大氣壓，回流反應時間為21～53min，且以毫升計的反應溶劑乙醇水溶液的體積量為以毫摩爾計的芳香醛摩爾量的5～8倍，該乙醇水溶液所含乙醇的體積百分比濃度為95～98％，其中當乙醇水溶液所含乙醇的體積百分比濃度為98％時效果最好。本發明所使用的酸性離子液體催化劑的製備方法，參考相關材料(Novelmultiple-acidicionicliquids:greenandefficientcatalystsforthesynthesisofbis-indolylmethanesundersolvent-freeconditions[J],JournalofIndustrial&EngineeringChemistry，2015，24：127～131)。由於催化劑的種類及反應工藝參數等對最終製備所得物質的質量及性能均會產生較大的影響，而由於不同物質的性質均有所不同，因此其對催化劑種類及反應工藝參數的要求就有所不同。發明人根據3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性質，通過大量理論分析及實驗研究最終選擇本發明的酸性離子液體催化劑來催化製備3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，並對各組分的含量及反應工藝參數進行優化設計，從而可以顯著提高反應原料的利用率及酞嗪酮衍生物的收得率，原子經濟性較好，且催化劑的催化活性能夠得到最好的發揮，其催化活性較高，其在催化過程中的使用量及循環使用時的損失量均較少，循環使用次數較多，催化劑在循環使用過程中仍能保持較高的活性，且其在循環使用之前無需進行任何處理，操作簡單。本發明通過對催化劑種類、含量及反應工藝參數的優化控制，還可以有效控制反應方向，減少副反應及反應雜質的產生，有利於提高酞嗪酮衍生物的合成純度，從而使其質量及性能得到有效保證。發明人通過大量實驗研究最終選擇乙醇水溶液作為反應溶劑，並對其體積百分比濃度進行優化控制，從而可以顯著提高反應原料的溶解率，保證其充分溶解，有利於進一步提高反應原料的利用率，且上述反應溶劑可循環使用，對環境影響較小。發明人在研究過程中發現，當乙醇水溶液所含乙醇的體積比濃度為98％時，反應原料的溶解最充分，最終所得3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的收率最高。(3)產物的提取：將得到的固體析出物冷卻至室溫後先進行碾碎，然後進行靜置、抽濾操作，其濾渣經體積百分比濃度為98％的乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後即得到本發明的酞嗪酮衍生物，上述抽濾所得濾液中含有的酸性離子液體催化劑及反應溶劑可不經任何處理直接進行循環使用，催化劑在循環使用過程中流失損耗較少，循環使用次數較多，可不經處理重複使用至少6次，且其可生物降解性較好，易於通過生物處理工藝或生物自淨作用進行降解，大大降低了對環境的影響。本發明的反應條件比較溫和，便於實際操作，反應物料不需要分批加入，可操作性強，且產物的提純過程簡便，從而便於工業化推廣生產。本發明的實質特點和顯著效果可以從下述的實施例中得以體現，但它們並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，均屬於本發明的保護範圍。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徵使用的是德國Bruker公司的型號為AVANCE-II400MHz的核磁共振儀；紅外光譜測試表徵採用的是德國Bruker公司的型號為Brukertensor37FT-IR紅外光譜儀(KBr壓片)；反應產物的熔點採用毛細管法測定。實施例1將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol苯甲醛、1.2mmol水合肼和0.12mmol酸性離子液體分別加入到盛有5ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應35min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-苯基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為94％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-苯基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.191～193℃；IR(KBr)：3029，2917，1690，1592cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝0.72(s，3H，CH3)，0.85(s，3H，CH3)，1.79～2.03(m，J＝18.0Hz，2H)，2.20～2.24(m，4H，2CH2)，2.91(s，2H，CH2)，5.57(s，1H，CHN)，6.91～6.95(t，J＝7.0Hz，1H)，7.09～7.13(t，J＝7.0Hz，1H)，7.22～7.25(t，J＝8.0Hz，2H)，7.27～7.31(t，J＝7.0Hz，1H)。實施例2將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol對氯苯甲醛、1.1mmol水合肼和0.10mmol酸性離子液體分別加入到盛有7ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應28min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到11-(4-氯苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為93％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、對氯苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得11-(4-氯苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.230～232℃；IR(KBr)：3058，2977，1661，1542，759cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝0.70(s，3H，CH3)，0.98(s，3H，CH3)，1.89～2.02(m，J＝20.0Hz，2H)，2.17～2.53(m，4H，2CH2)，2.87(s，2H，CH2)，5.45(s，1H，CHN)，7.58～7.61(d，J＝8.0Hz，2H)，7.75～7.77(d，J＝7.0Hz，2H)。實施例3將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol對硝基苯甲醛、1.0mmol水合肼和0.08mmol酸性離子液體分別加入到盛有8ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應23min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-(4-硝基苯基)-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為96％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、對硝基苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-(4-硝基苯基)-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.205～207℃；IR(KBr)：3054，2921，1673，1597cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝1.09(s，3H，CH3)，1.18(s，3H，CH3)，2.13～2.24(m，J＝16.0Hz，2H)，2.32～2.53(m，4H，2CH2)，2.92(s，2H，CH2)，5.46(s，1H，CHN)，7.45～7.47(d，J＝6.0Hz，1H)，8.02～8.06(d，J＝8.0Hz，1H)，8.07～8.09(d，J＝8.0Hz，1H)，8.11～8.13(d，J＝9.0Hz，1H)。實施例4將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol間硝基苯甲醛、1.1mmol水合肼和0.09mmol酸性離子液體分別加入到盛有8ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應21min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-(3-硝基苯基)-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為89％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、間硝基苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-(3-硝基苯基)-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.229～231℃；IR(KBr)：3062，2956，1647，1595，1554cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝0.83(s，3H，CH3)，0.88(s，3H，CH3)，1.69～2.02(m，J＝16.0Hz，2H)，2.12～2.20(m，4H，2CH2)，2.91(s，2H，CH2)，5.52(s，1H，CHN)，7.21～7.29(m，J＝6.0Hz，2H)，7.47～7.50(d，J＝11.0Hz，1H)，7.59(s，1H，ArH)。實施例5將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol對甲氧基苯甲醛、1.2mmol水合肼和0.15mmol酸性離子液體分別加入到盛有7ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應50min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到3，4，7，8-四氫-11-(4-甲氧基苯基)-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為94％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、對甲氧基苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得3，4，7，8-四氫-11-(4-甲氧基苯基)-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.112～114℃；IR(KBr)：3055，2952，1674，1528cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝0.69(s，3H，CH3)，0.87(s，3H，CH3)，1.79～2.03(m，J＝16.0Hz，2H)，2.17～2.21(m，4H，2CH2)，2.85(s，2H，CH2)，3.95(s，3H，OCH3)，5.37(s，1H，CHN)，6.91～6.95(t，J＝7.0Hz，2H)，7.12～7.14(d，J＝9.0Hz，1H)，7.21～7.24(d，J＝8.0Hz，1H)。實施例6將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol對甲基苯甲醛、1.2mmol水合肼和0.15mmol酸性離子液體分別加入到盛有6ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應48min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-(4-甲基苯基)-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為91％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、對甲基苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-(4-甲基苯基)-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.212～214℃；IR(KBr)：3057，2958，1644，1548cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝0.72(s，3H，CH3)，0.91(s，3H，CH3)，1.82～2.01(m，J＝20.0Hz，2H)，2.17～2.23(m，4H，2CH2)，2.68(s，3H，CH3)，2.97(s，2H，CH2)，5.14(s，1H，CHN)，7.13(d，J＝7.0Hz，1H)，7.26(d，J＝10.0Hz，1H)，7.58～7.60(d，J＝9.5Hz，1H)，7.77(d，J＝9.0Hz，1H)。實施例7將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol2，4-二氯苯甲醛、1.2mmol水合肼和0.15mmol酸性離子液體分別加入到盛有8ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應53min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到11-(2，4-二氯苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為91％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、2，4-二氯苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得11-(2，4-二氯苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.185～187℃；IR(KBr)：3058，2954，1636，1574，756cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝0.72(s，3H，CH3)，0.97(s，3H，CH3)，1.83～2.02(m，J＝18.0Hz，2H)，2.18～2.23(m，4H，2CH2)，2.92(d，J＝20.0Hz，2H)，5.43(s，1H，CHN)，6.90～6.95(t，J＝7.0Hz，1H)，7.21～7.27(d，J＝8.5Hz，2H)。實施例8將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol對溴苯甲醛、1.2mmol水合肼和0.14mmol酸性離子液體分別加入到盛有6ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應47min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到11-(4-溴苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為90％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、對溴苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得11-(4-溴苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的性能參數如下：m.p.215～217℃；IR(KBr)：3058，2923，1673，1597cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)：δ＝0.71(s，3H，CH3)，0.83(s，3H，CH3)，1.72～2.02(m，J＝26.0Hz，2H)，2.14～2.22(m，4H，2CH2)，2.86(s，2H，CH2)，5.10(s，1H，CHN)，7.19～7.27(m，3H，ArH)，7.46(d，J＝11.0Hz，1H)。實施例9將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol對羥基苯甲醛、1.1mmol水合肼和0.13mmol酸性離子液體分別加入到盛有8ml98％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應34min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到3，4，7，8-四氫-11-(4-羥基苯基)-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為88％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、對羥基苯甲醛和水合肼後進行重複使用。本實施例所得3，4，7，8-四氫-11-(4-羥基苯基)-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮：m.p.240～242℃；IR(KBr)：3381，2955，1643，1514cm-1；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)的性能參數如下：δ＝0.72(s，3H，CH3)，0.88(s，3H，CH3)，1.79～2.00(m，J＝20.0Hz，2H)，2.18～2.24(m，4H，2CH2)，2.68(s，2H，CH2)，5.56(s，1H，CHN)，7.72～7.76(d，J＝8.0Hz，2H)，7.98～8.03(d，J＝7.0Hz，2H)，10.03(s，1H，OH)。實施例10將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol苯甲醛、1.2mmol水合肼和0.12mmol酸性離子液體分別加入到盛有5ml95％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應35min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-苯基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為90％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、苯甲醛和水合肼後進行重複使用。實施例11將1mmol丁二酸酐、1mmol5，5-二甲基-1，3-環己二酮、1mmol對氯苯甲醛、1.1mmol水合肼和0.10mmol酸性離子液體分別加入到盛有7ml97％乙醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流反應28min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經98％乙醇水溶液洗滌、真空乾燥後得到11-(4-氯苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮，收率為87％，收集的濾液中直接加入丁二酸酐、5，5-二甲基-1，3-環己二酮、對氯苯甲醛和水合肼後進行重複使用。實施例12以實施例1為探針反應，作反應催化劑酸性離子液體的活性重複性試驗，酸性離子液體重複使用6次，產物3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-苯基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的收率變化見表1。表1、催化劑酸性離子液體在製備3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-苯基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮中的活性重複性試驗結果酸性離子液體催化劑使用次數收率(％)194292392494592690789實施例13以實施例5為探針反應，作反應催化劑酸性離子液體的活性重複性試驗，酸性離子液體重複使用6次，產物3，4，7，8-四氫-11-(4-甲氧基苯基)-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的收率變化見表2。表2、催化劑酸性離子液體在製備3，4，7，8-四氫-11-(4-甲氧基苯基)-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮中的活性重複性試驗結果酸性離子液體催化劑使用次數收率(％)194291393492590690790實施例14以實施例8為探針反應，作反應催化劑酸性離子液體的活性重複性試驗，酸性離子液體重複使用6次，產物11-(4-溴苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的收率變化見表3。表3、催化劑酸性離子液體在製備11-(4-溴苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮中的活性重複性試驗結果酸性離子液體催化劑使用次數收率(％)190287388488588686787由表1、2和3可以看出：催化劑酸性離子液體在循環使用催化製備3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-苯基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮、3，4，7，8-四氫-11-(4-甲氧基苯基)-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮和11-(4-溴苯基)-3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的過程中收率稍有降低，但降低幅度均比較小。因此，可以推斷出該催化劑酸性離子液體在催化製備3，4，7，8-四氫-3，3-二甲基-11-芳基-2H-酞嗪[1，2-α]吲哚-1，6，9(11H)-三酮的過程中可以被循環使用，其催化活性未有明顯降低。當前第1頁1 2 3