降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成的製作方法
2023-10-28 04:52:17
專利名稱：降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成的新方法，屬於 化學材料製備技術領域。本方法適用於以芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3-環己二酮衍生 物為原料，合成多氫吖啶衍生物的場合。
二
背景技術：
1，4 一二氫吡啶類化合物是一類重要的鈣離子通道調節劑，具有治療心率失調的 作用，而且不同的結構呈現不同的性能，不同的空間結構顯現不同的生物活性。多氫吖啶二 酮類化合物具有1，4 一二氫吡啶環結構，具有重要的生理活性，是合成多種藥物的中間體。 吖啶及吖啶酮類衍生物是一類非常有應用價值的含氮雜環化合物。已經發現其具有解痙、 抗高血壓、冠狀動脈擴張、抗炎和抗植入的活性因此，該類化合物的合成成為人們研究的熱
；ο基於多氫吖啶衍生物獨特的生理活性，有關此類化合物的研究一直沒有間斷。研 究人員嘗試了很多方法來改進這個合成路線，目前文獻所報導的較新的技術包括用Lewis 酸、固體酸、金屬氧化物作為催化劑的催化合成法、用微波、超聲波輻射的外加能場等方法。 這些方法存在下列1項或1項以上的缺點催化劑的製備過程複雜；催化劑的不能循環使 用；設備腐蝕嚴重；操作工藝複雜；只能適於實驗室或小規模操作，不具備大規模工業化應 用等。離子液體是指在室溫範圍內(一般為100°C下)呈現液態的完全由離子構成的物 質體系。一般由有機陽離子和無機陰離子、有機陰離子組成，其性能主要由組成的陽離子和 陰離子共同決定，可以採用分子設計，對其進行調整。離子液體的Lewis酸鹼性和Bransted 酸性可以根據需要進行調節，因此，離子液體也被成為「可以設計的溶劑」。近年來，離子 液體在有機合成中的應用十分活躍，但作為催化劑在多氫吖啶衍生物合成中的應用報導很 少，最近文獻(唐然肖，楊旭哲，何紅巖，等.酸性離子液體催化合成9-芳基多氫吖啶衍生 物2007，19 (7)，809-812)報導了 3-甲基丁基咪唑硫酸氫鹽abmim]HSO4)等咪唑基離 子液體在乙醇溶劑中催化合成9-芳基多氫吖啶衍生物的方法。由於咪唑型離子液體成本昂貴，不利於大規模推廣應用。此外，一系列的研究 表明(GarciaM T, Gathergood N, Scammells P J. Biodegradable ionic liquids Part II. Effect of the anion andtoxicology. Green Chem. 2005，7 :9_14)，常規的如咪唑、吡啶 類的離子液體可降解性很差，不易通過目前使用最廣泛的生物處理工藝或生物自淨作用降 解，對環境有潛在的危害，而乙醇是具有揮發性的有機溶劑，不能滿足環境、經濟雙重效益。
三
發明內容
本發明的目的在於提供一種以水作反應介質替代有機溶劑、催化劑與產品易分 離、產品純度高、作催化劑的降解型離子液體陽離子不含咪唑的合成多氫吖啶衍生物的方 法。
3
實現本發明目的的技術解決方案為降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的 合成的新方法，即以芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3-環己二酮衍生物為原料，離子液體為 催化劑，水為反應介質，在常壓下回流實現多氫吖啶衍生物的合成反應。本發明所用的離子液體催化劑結構如下 其中亞甲基(CH2)的數量η可以是2 6數字中的任-活性汙泥法實驗結果表明，含有該離子液體催化劑的廢水容易進行生化反應，說 明該離子液體可以降解。本發明所用物料的摩爾比為芳香醛(或脂肪醛)芳香胺1，3_環己二酮衍生 物=1 1 1.2 1 1.5，催化劑用量為芳香醛摩爾數的1 10%，水的用量為物料總 質量的50 80%，所述的物料、離子液體與水按照比例投料混合攪拌。本發明所述反應的溫度為90 100°C。本發明所述反應的時間為0. 5 2. 5小時。本發明所述一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成方法，反應完畢 後過濾得到固體粗產物，將粗產物用水洗滌後用95%乙醇重結晶得到純產品。過濾的水相 中含有離子液體催化劑及少量未反應完的原料，可不經處理重複使用，按芳香醛(或脂肪
醛)芳香胺1，3_環己二酮衍生物=1 本發明所依據的化學反應原理如下 RCHO
1的比例投料進行下一批合成反應。
O,
.0
離子液體 其中R為烷烴、芳香烴氓為芳香基團；R2為H、甲基。依據本發明提供的合成多氫吖啶衍生物的方法，其技術關鍵是採用降解型離子液 體催化原料芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3_環己二酮衍生物進行反應得到多氫吖啶類化 合物。本發明與現有技術相比，其優點為(1)採用季銨陽離子結構的離子液體，原料來源 廣泛，製備方便；活性高、用量少；對水穩定，催化劑不失活，可循環使用；(2)離子液體可以 生物降解，環境友好；(3)用水代替有機溶劑，具有環境、經濟雙重效果。是一種高效、環境 友好的合成多氫吖啶衍生物的方法，有利於大規模工業化生產。
四
附圖是本發明一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成的流程圖。五
具體實施例方式以下通過實施例詳述本發明，這些實施例只為清楚公開本發明，不作為對本發明 的限制。實施例1在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(1.06g)苯甲醛，10. 2mmol (0. 95g)苯胺， 10. Immol (1. 13g) 1，3-環己二酮、0. 5mmol的催化劑、4mL水，於常壓下混合攪拌回流1小時， 冷卻、過濾並用冷水洗滌，95%乙醇重結晶得到1，8- 二氧代-9-苯基多氫吖啶的純品，產率 92%。實施例2在25mL圓底燒瓶中，依次加入IOmmol (1. 36g)對甲氧基苯甲醛， IOmmol (1. 38g) 4-硝基苯胺，IOmmol (1. 40g) 5，5- 二甲基-1，3-環己二酮、0. 6讓ol 的催化 劑、6mL水，於常壓下混合攪拌回流2小時，冷卻、過濾並用冷水洗滌，95%乙醇重結晶得到 3，3，6，6_四甲基-1，8-二氧代-9-(4-甲氧基)苯基多氫吖啶的純品，產率93%。實施例3在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(0. 86g)正戊醛，10. 2mmol (0. 95g)苯胺， 10. Immol (1. 13g) 1，3-環己二酮、0. 8mmol的催化劑、4mL水，於常壓下混合攪拌回流2. 5小 時，冷卻、過濾並用冷水洗滌，95%乙醇重結晶得到1，8_ 二氧代-9-正戊基多氫吖啶的純 品，產率86%。實施例4在251^圓底燒瓶中，依次加入1011111101(1.518)對硝基苯甲醛，10. 2mmol (0. 95g)苯 胺，10. Immol (1. 13g) 1，3-環己二酮、0. 5mmol的催化劑、4mL水，於常壓下混合攪拌回流1. 5 小時，冷卻、過濾並用冷水洗滌，95%乙醇重結晶得到1，8-二氧代-9-(4-硝基)苯基多氫 吖啶的純品，產率92%。實施例5在25mL圓底燒瓶中，依次加入10mmol(0. 76g)正丁醛，10. 2mmol (0. 95g)苯胺， 10. Immol (1. 13g) 1，3-環己二酮、0. 8mmol的催化劑、4mL水，於常壓下混合攪拌回流2小時， 冷卻、過濾並用冷水洗滌，95%乙醇重結晶得到1，8- 二氧代-9-苯基多氫吖啶的純品，產率 82%。實施例6在25mL圓底燒瓶中，依次加入IOmmol (1. 06g)苯甲醛，10. 5mmol (1. 29g)對甲氧基 苯胺，10. ImmoKl. 13g) 1，3-環己二酮、0. 7mmol的催化劑、5mL水，於常壓下混合攪拌回流 2小時，冷卻、過濾並用冷水洗滌，95%乙醇重結晶得到1，8_ 二氧代-9-苯基多氫吖啶的純 品，產率95%。
權利要求
一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成，其特徵在於以可降解的離子液體為催化劑，芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3 環己二酮衍生物為原料，水為反應介質，在常壓下加熱回流實現多氫吖啶衍生物的合成。
2.根據權利要求1所述的一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成方法， 其特徵在於作為催化劑的離子液體具有如下結構 其中亞甲基(CH2)的數量η可以是2 6數字中的任-
3.根據權利要求1所述的一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成方法， 其特徵在於所用物料的摩爾比為芳香醛(或脂肪醛)芳香胺1，3_環己二酮衍生物= 1 1 1.2 1 1.5，催化劑用量為芳香醛摩爾數的1 10%，水的用量為物料總質量 的50 80%，所述的物料、離子液體與水按照比例投料混合攪拌。
4.根據權利要求1所述的一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成方法，『100°C。-種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成方法， -2. 5小時。-種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成方法， 其特徵在於反應完畢後過濾得到固體粗產物，將粗產物用水洗滌後用95%乙醇重結晶得 到純產品。過濾的水相中含有離子液體催化劑及少量未反應完的原料，可不經處理重複使 用，按芳香醛(或脂肪醛)芳香胺1，3_環己二酮衍生物=1 1 1的比例投料進行 下一批合成反應。其特徵在於反應的溫度為90 -
5.根據權利要求1所述的-其特徵在於反應的時間為0.5
6.根據權利要求1所述的-
全文摘要
本發明公開了一種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成的新方法。所用催化劑是可生物降解的季銨陽離子結構的離子液體，原料為芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3-環己二酮衍生物，水為反應介質，在催化劑作用下進行合成反應得到多氫吖啶。本發明與現有技術相比，其優點為(1)採用季銨陽離子結構的離子液體，原料來源廣泛，製備方便；活性高、用量少；對水穩定，催化劑不失活，可循環使用；(2)離子液體可以生物降解，環境友好；(3)用水代替有機溶劑，具有環境、經濟雙重效果。是一種高效、環境友好的合成多氫吖啶衍生物的方法，有利於大規模工業化生產。
文檔編號C07D219/06GK101914060SQ20101012502
公開日2010年12月15日 申請日期2010年3月16日 優先權日2010年3月16日
發明者季寶華, 方東, 楊錦明 申請人:鹽城師範學院