喹啉酮类化合物合成与应用
Synthetic Communications Reviews
STUDIES ON QUINOLINEDIONE:SYNTHESIS,
REACTIONS,AND APPLICATIONS
Wafaa S.Hamama,Alaa El-Din E.Hassanien,and
Hana?H.Zoorob
Chemistry Department,Faculty of Science,Mansoura University,
Mansoura,Egypt
GRAPHICAL
ABSTRACT
Abstract In this account we present the rapidly expanding bibliography of published
research concerning the progress in the area of quioline-2,4-dione chemistry,including
synthetic strategies.
Keywords Quinolone;reaction application;synthesis
INTRODUCTION
Quinolone derivatives constitute an important class of nitrogen-containing
heterocycles that have with diverse useful bioactivities.They are widely used as
key intermediates in the preparation of some natural products and related structures.
A broad number of fascinating pharmacological activities have been associated with
2-quinolinone derivatives.The quinolinone alkaloids isolated from the Rutaceae
family of plants (Fig.1)have been shown to exhibit a variety of biological properties.
The corresponding compounds exhibit similar properties,such as antibacterial,
antifungal,and antivirial.[1,2]
On the basis of the biological evaluation,4-hydroxyquinolones constitute an
important area of research because of their use as analgesics,dye stuffs,herbicides,
orally active antagonists,and anti-in?ammatory,antiallergenic,antitubercular,and
cardiovascular agents.[3–6]
Received November 12,2013.
Address correspondence to Wafaa S.Hamama,Chemistry Department,Faculty of Science,
Mansoura University,El-Gomhoria Street,ET-35516Mansoura,Egypt.E-mail:wshamama@https://www.360docs.net/doc/b38777797.html,
Synthetic Communications 1,44:1833–1858,2014
Copyright #Taylor &Francis Group,LLC
ISSN:0039-7911print =1532-2432online
DOI:
10.1080/00397911.2013.867352
1833
4-Hydroxyquinolines are important synthones and they are used as synthetic
precursors of many naturally occurring alkaloids,polycyclic condensed heterocycles,
multiazahetrocycles,isoxazolo quinolines,pyranoquinolines,piperazinyl carbomides,
pyrazoloquinolines,and oxazinoquinolines.These derivatives are used as potent
antiemetic,migraine-suppressing,antibacterial,fungicidal,antipyretic,anticoagulant,
CNS,and memory enhancing agents and have shown anti-brain-tumor activity
in vivo.[3]
SYNTHESIS OF QUINOLIN-2,4-DIONE DERIVATIVES
Reaction of Amine Derivatives with Acid Derivatives
4-Hydroxy-2(1H)quinolinone derivatives 1have been synthesized from the
corresponding methyl N -(a -haloacyl)anthranilates (2)in the presence of sodium
telluride [7](Scheme 1).
Biginelli reaction of the derivatives of 2-chlorobenzaldehyde,ethyl aceto-
acetate,urea,or thiourea derivatives in the presence of boric acid afforded
ethyl-4-phenyl-6-methyl-2-oxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxylates (3)or
4-phenyl-6-methyl-2-thia-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine-5-carboxylates (4).These
compounds undergo cyclization with ammonia under pressure to give 5and 6[8]
(Scheme
2).
Figure 1.Naturally occurring quinolone alkaloids.
1834W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
Other Heterocyclic Compounds
Condensation of 1H-benzo[d][1,3]oxazine-2,4-dione (isatoic anhydride deriva-
tives)with methyl cyanoacetate in the presence of NaH afforded 3-cyano-4-
hydroxylquinoline-2-one (7).[9]Condensation with ethyl nitroacetate in the presence
of Et 3N gave 4-hydroxyl-3-nitro-2-quinolone derivatives 8.[10]Compound 8can
be synthesized from isatoic anhydride derivatives via ring opening by anhydrous
MeOH in NaOH to give 9,which is acetylated by acetic anhydride to afford 10.
Cyclization of compound 10with potassium bis(trimethylsilyl)amide [KN(SiMe 3)2]
in the presence of anhydrous tetrahydrofuran (THF)gave compound 1,which
was nitrated by 70%HNO 3to furnish compound 8.[10]Condensation of isatoic
anhydride derivatives with diethyl malonate or its sodium salt under basic
condition afforded 1via the Coppola method.[11]Treatment of isatoic anhydride
derivatives with ethyl acetoacetate in the presence of postassium t-butoxide
and t-butanol gave 3-acetylquinolones 11[12](Scheme
3).
Scheme 1.Synthesis of 4-hydroxy-2(1H)quinolinone
derivatives.
Scheme 2.Synthesis of ethyl-4-phenyl-6-methyl-2-oxo-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1835
The reaction of benzylamine with compound 12[that formed from the reaction
of isatin with methyl acrylate derivative in the presence of 1,4-diazabicyclo[2.2.2]-
octane (DABCO)at room temperature]afforded tricyclic-2-benzyl-9b-hydroxyl-3,3a,
5,9b-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]quinoline-1,4-diones (13)[13](Scheme 4).
Hydrolysis of 2,3-dioxo-1,2,3,4-tetrahydroquinolin-3-yl thiocyanate (14)afforded
4-hydroxy-2-quinolone derivative 1[14](Scheme 5).
Condensation of methyl 2-aminobenzoate derivative with 2-phenyl-
propanoic acid derivatives gave compound 15.Cyclization of 15by lithium bis
(trimethylsilyl)amide (LiHMDS)afforded quinolone-2,4-dione derivatives 16[15]
(Scheme
6).
Scheme 3.Reaction of isatoic anhydride derivatives with different reagents.
1836W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
Scheme 4.Synthesis of
pyrrolo[3,4-c]quinoline-1,4-diones.
Scheme 5.Synthesis of quinolone-2,4-dione
derivatives.
Scheme 6.Condensation of 2-aminobenzoate derivative with propanoic acid derivatives.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1837
Re?uxing 2,3,4,9-tetrahydro-1H-carbazole with 1,3-dicarbonyl derivative 17at
250
C yielded 5-benzyl-4-hydroxy-8,9,10,11-tetrahydro-6H-pyrido[3,2,1-jk]carbazol-
6-one (18)in 30%yield [16](Scheme 7).
The Michael reaction of oxindole derivatives 19with ethyl isocyanoacetate in
the presence of p -toluenesulfonylmethyl isocyanide (TsMIC)yielded quinolone
derivative 20via formation of spiro intermediate [17](Scheme 8).REACTIVITY OF QUINOLONES
Ring Opening Reactions
Treatment of compound 1with aminoderivatives 21in the presence of
Hg(OAc)2afforded 22in 46%yield [18]via ring opening (Scheme
9).
Scheme 7.Synthesis of pyrido[3,2,1-jk]carbazol-6
one.
Scheme 8.Synthesis of 20via Michael reaction with 1,3-dicarbonyl
derivative.
Scheme 9.Ring opening of 4-hydroxy quinolone.
1838W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
Reactivity of Active Methylene
4-Hydroxy-2(1H)-quinolinone can undergo many reactions as a 1,3-diketone
compound on the active methylene group.Nitrosation of the quinolone 1using
NaNO 2=H t[18]afforded 3-(hydroxyimino)quinoline-2,4-dione derivatives 23.There-
fore,the monoxime compound 23was treated with benzenesulfonyl chloride.The
pyridine ring opened and formed compound 24.[18]The Reimer–Tiemann reaction
of compound 1afforded 4-hydroxy-2-oxo-1,2-quinoline-3-carbaldehyde derivatives
25.[19]The treatment of 1with methyl iodide in anhydrous benzene and in the pres-
ence of silver carbonate afforded https://www.360docs.net/doc/b38777797.html,ing n-butyl lithium in hexane in the presence
of anhydrous diethtyl ether and dimethylformamide (DMF)gave 27.[20]Nitration of
quinolone derivatives 1by nitric acid and acetic acid yielded nitro derivative 28[10]
(Scheme 10).
Halogenation of 1with bromine in glacial acetic acid afforded 3-bromo-4-hydro-
xyquinolin-2(1H)-one derivatives 29.[21]Treatment of 1with N-bromosuccinimide
(NBS),magnesium perchlorate [Mg(ClO 4)2],and then
tri?uoromethylsulfonic
Scheme 10.Reactions of 1as a 1,3-diketone compound.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1839
1840W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
anhydride(Tf2O)in the presence of Et3N yielded3-bromo-4-tri?oxy quinolin-2(1H)-one30.[22]The reaction of1with aryl halide in the presence of allene and dibenzylidene acetonedipalladium(0)(Pd(dba)3)afforded bis-C-allylated of4-hydroxy-2-quinolone derivative31.[23]Condensation of1with phenylacylcyanide gave3-(1-phenyl-2-thiocyanatoethylidene)quinoline-2,4-diones32.Stirring the1,3-diketone compound1with mesyl azide(Me-SO2N3)in the presence of N(Et)3 generated3-diazoquinoline-2,4-dione derivatives33[10](Scheme11).
Reaction of1with2equivalents of ceric ammonium nitrate(CAN)in meth-anol at room temperature afforded methoxylated dimmer34together with methyl ester of N-(2-methoxycarbonylphenyl)oxalamic acid35.[24]Stirring1with diazotized p-amino toluene at0–5 C in the presence of NaOH and acetone gave3-arylazo-4-hydroxyl-1-phenyl quinolone-2[1H]-ones36.[25]Alkylation of1performed by heating with phenyl bromide in the presence of K2CO3in DMF yielded natural product37, which underwent Claisen rearrangement in the presence of N-methyl-2-pyrolidone (NMP)to afford buchapine38,which can be synthesized by heating with lithium hydroxide and excess of alkyl halides in water at80 C[26,27](Scheme12).
Stirring of1with mixture from2equivalents of p-benzoquinone and2equiva-lents of pyridine in acetone afforded the zwitterion39and2,3-disubstituted-1, 4-benzoquinones40.[1]Compounds41were prepared by heating the mixture of quinolone1,aromatic aldehydes,and indole derivatives in acetic acid.[28]Heating 1with1,4-dibromo-2-methylbut-2-ene at50 C in tetrabutylammoniumchloride (PTC)in the presence of NaOH in toluene yielded a mixture of compounds42,43, 44,and45[29](Scheme13).
Reactions of3-Formylquinolones
The condensation of46with4-aminoantipyrine47in the presence of glacial acetic acid yielded3-(pyrazolinylaminomethylene)quinolindiones(48)[19](Scheme14).
Witting reaction of27with methoxymethyltriphenylphosphonium chloride in the presence of potassium tert-butoxide afforded compound49,which hydrolysized with HCl by the effect of polyphosphoric acid(PPA)to release compound50. Reduction of50with isopropylthiol and sodium hydride afforded51,which alkylated by4-phenoxybutyl bromide(4-PBB)in the presence of KHCO3to give O-alkylated52and the N-alkylated53,which separated by?ash chromatography[20] (Scheme15).
Reactions of3-Acetylquinolones
3-Alkyl-4-hydroxy-2-quinolones54is obtained by reduction of3-acyl-4-hydroxy-2-quinolones11with zinc powder in ethanol=glacial acetic acid.[30]Reaction of11via its sodium salt with tosyl chloride in dry acetonitrile gave3-acetyl-4-tosyloxyquino-lones55.Tosylate derivatives55reacted with sodium azide at room temperature to afford3-acetyl-4-azido-2-quinolones56.Azido quinolones56reacted with phenylhy-drazines at room temperature to yield the corresponding hydrazones57.Thermolysis of57afforded compound58,and in the presence of bromobenzene yielded59.[31] The quinolones11treated with substituted hydrazine derivatives under ethanol under re?ux in N2atmosphere yielded pyrazoloquinolones60[12](Scheme16).
Reaction of 11with a series of nitrogen bases (urea,thiourea,guanidine
nitrate,hydroxylamine hydrochloride)and a catalytic amount of sodium acetate
in re?uxing ethanol yielded 61.All compounds were obtained from 75%to 92%[32]
(Scheme
17).
Scheme 11.Reactivity of 1with different reagents.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1841
Condensation of 9with dimethylformamide dimethylacetal (DMFDMA)in
re?uxing xylene afforded enaminone 62.Then,reaction of enaminone 62with
1,2-nitrogen bis nucleophiles (hydrazine,methylhydrazine,and phenylhydrazine)
in different conditions gave 63and =or 64,while reaction 62with hydroxylamine
yielded compound 65[6](Scheme 18).
Reactions of 3-Halo-4-hydroxy-2-quinolones
Heating 29with nitric acid at 45 C yielded 3,3-dihydroxyquinolin-2,
4(1H,3H)-dione (66),3-chloro-3-nitro-2,4-dioxo-1,2,3,4-tetrahyro quinolone (67),
and N -chloronitroactyl-anthranilic acid (68).[33]Heating 29with ammonium
hydroxide,morpholine,or pyridine yielded 3-morpholino quinolinediones 69or
pyridinium salt 70[34](Scheme 19).
Stirring 29with thiophenol in the presence of sodium hydride (NaH)afforded
3-(phenylthio)quinoline-2,4-diol (71)that re?uxed with POCl 3to yield 2,4-dichloro-
3-(phenylthio)quinoline (72).Re?uxing compound 72with methylpiperazine in
ethanol yielded 4-chloro-3-(phenylthio)-2-(piperazin-1-yl)quinoline (73).[21]The reac-
tion of 3-bromo-4-tri?oxy-quinolin-2(1H)-one (30)with 4-methoxyphenylboronic acid
gave 3-bromo-4-(4-methoxy phenyl)-quinolin-2(1H)-one (74).The reaction of 74with
2-ethynylaniline afforded 75or 76according to the reaction conditions [35](Scheme
20).
Scheme 12.Reaction of 1with different reagents.
1842W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
Scheme 13.Synthesis of binary quinolone
derivatives.
Scheme 14.Synthesis of 3-(pyrazolinyl aminomethylene)quinolindiones.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1843
Scheme 15.Synthesis of O-alkylated and the N-alkylated of
furoquinolone.
Scheme 16.Reaction of acetylquinolone with different reagents.
1844W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
Reactions of 3-Azido-4-hydroxy-2-quinolones
Azidoquinolindione 33underwent cycloaddition with vinyl acetate under
rhodium pivalate [(Me 3C-COO)3Rh]catalysis to give a mixture of regioisomers 77
and 78.The aromatization of the linear 78afforded angular isomer 79[11]
(Scheme 21).
REACTIONS OF 3-AMINO-4-HYDROXY-2-QUINOLONES
Also,Witting reaction of 80with Ph 3P =CHCOOEt in boiling xylene afforded
pyrrolo[2,3-c]quinolone-2,4(3H,5H)-diones https://www.360docs.net/doc/b38777797.html,pound 81was prepared by
reacting 80with bromoacetyl bromide in benzene and then
triphenylphosphine
Scheme 17.Reaction of acetylquinolone with nitrogen
bases.
Scheme 18.Synthesis of some binary azoles.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1845
Scheme 19.Some reactions of
3-halo-4-hydroxy-2-quinolones.
Scheme 20.Some alkylation reactions of 3-halo-4-hydroxy-2-quinolones.
1846W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
and ?nally basifying with NaOH.[36]Heating 80with urea,thiourea,potassium
thiocyanate,or potassium cyanate in boiling acetic acid afforded compound
82[37,38]or 83[38]according to the reaction conditions.The reaction of 80with isocya-
nate derivatives afforded compound 84or https://www.360docs.net/doc/b38777797.html,pound 85rearranged in an
acid
Scheme 21.Cycloaddition reaction of azidoquinolindione with vinyl
acetate.
Scheme 22.Behavior of aminoquinolone derivatives with different reagents.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1847
environment to give 4-butylidene-2-thioxo derivative of spiro-imidazolidinyloxindoles
86[39,40](Scheme 22).
REACTIONS OF 3-HYDROXYQUINOLINE-2,4-DIONES
Reaction of 87with bromoacetylbromide and 1equivalent of pyridine in benzene
afforded ester derivative 88that reacted with Ph 3P to give triphenylphosphonioacetyl
derivatives 89,which cyclized to furo[2,3-c]quinolinone under basic conditions [41]
(Scheme 23).
The reaction of 87with ethyl(triphenylphosphoranylidene)acetate and then
hydrolysis afforded 2-(3-hydroxy-2-oxo-quinolin-4(1H)-ylidene)acetic acid (91).[41,42]
Heating 3-hydroxyl quinolon-2,4-dione (87)in xylene under re?ux in the presence
of 4-(dimethylamino)pyridine (DMAP)four products were formed dioxindole 92,
benzooxozinone 93,isatin derivatives 94,and ester derivative 95[43](Scheme 24).
REACTIONS OF 3-ALKYL-4-HYDROXY-2-QUINOLONES
The reaction of 1with ceric ammonium nitrate (CAN)in methanol at
room temperature gave two dimeric products 97and 98during the formation
of intermediate 96[24](Scheme 25).
Nitration of 1by HNO 3and H 2SO 4at 0 C followed hydrogenation by
hydrogen in the presence of Pd =C provided the 6-amino-2-quinolinones 99.
Compound 100formed by alkylation reaction with tri?uoroacetic acid (TFA)
of 99.[44]Chlorination of 1with POCl 3[45]afforded 4-chloroquinolin-2-one
derivatives 101(Scheme 26).
Methylation of 1with MeI =KOH in boiling Me 2CO afforded 4-methoxy-
quinolin-2-ol (102),which gave a mixture of 2,4-dimethoxyquinoline (103)and
1,3,3-trimethylquinolin-2,4(1H,3H)-dione (104).[46]Heating 1with diphenylpho-
sphorylazide (DPPA)and DMF in the presence of triethylamine (Et 3N)under argon
produced 4-azidoquinolin-2(1H)-one (105),which dissolved under argon in
methanol in the presence of Pd =C to give 4-aminoquinolin-2(1H)-one (106).
[45,47]
Scheme 23.Reaction of 87with bromoacetylbromide.
1848W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
Scheme 24.Reaction of 87with ethyl(triphenylphosphoranylidene)acetate and 4-(dimethylamino)pyridine
(DMAP).
Scheme 25.Dimerization of 1.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1849
Stirring quinolone 1with hydroxyl-substituted intermediate in the presence of PPh 3
and diisopropyl azodicarboxylate (DIAD)or bromoamine in the presence of
(Cs 2CO 3)gave quinolone derivatives 107.[48]Stirring 1with 2-bromobenzoic acids
in the presence of 2-chloro-1-methylpyridinium iodide and Et 3N afforded lactam
108.Free radical spiroization reaction of 108in the presence of 2,2-azobis(2-
methylpropionitrile)(AIBN)as initiator yielded spiro compound 109.[49]Re?uxing
1with hydrazine hydrate under nitrogen yielded 4-hydrazinylquinolin-2(1H)-one
(110)[44](Scheme 27).
Reaction of 110with cyclohexanone,phenylacetaldehyde,or deoxybenzoin in
glacial acetic acid afforded compounds 111,113,or 115respectively.These com-
pounds heated in diphenylether gave 112,114,and 116,respectively [44](Scheme 28).
Chlorination of 112with POCl 3gave indolo[3,2-c]quinoline 117.Reaction of
117with 3-aminoacetophenone afforded 118,which was treated with hydroxylamine
and methoxyamine,respectively,in ethanol to yield 119[44](Scheme 29).
REACTIONS OF 4-HYDROXY-2-OXO-QUINOLINE-3-CARBONITRILES
Treatment of 3-cyano-4-hydroxyl-2-quinolone 7with 2-aminobenzenesulfona-
mide in the presence of trimethylaluminum and re?uxed with sodium hydroxide
afforded thiadiazine system 120.The amidine 121obtained by reaction of 7with
ammonium chloride in the presence of trimethylaluminum,followed by treatment with
a 2-chloroheteroarylsulfonylchloride,provided compounds 122[9](Scheme 30).
SYNTHESIS OF FURO[3,2-C]QUINOLIN-4-ONES
The alkylation of 1with oct-1-ene then cyclization in an ultrasonic bath
(300W,30–40kHz)afforded furo[3,2-c]quinolin-4-one 123in yield 50%[50,51]with
2-methyl-3-buten-2-ol yielded 123in yield 40%,[51]and re?uxing with a -methyl
styrene in the presence of acetonitrile produced 123in 42%yield.[2,50]Re?uxing 1
with
Scheme 26.Nitration followed by alkylation and chlorination of 1.
1850W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
nitrobenzaldehyde and cyclohexyl isocyanide in re?uxing benzene yielded 124[52]
(Scheme 31).
Compound 1reacted with phenylhydrazine in the presence of glacial acetic acid
and concentrated hydrochloric acid to afford the indolo[3,2-c]quinoline derivative
125.Treatment of the enol form 126with phosphorus oxychloride gave 127.Finally,
compound 127underwent dehalogenation by the action of hydrogen with palladium
on carbon catalyst (10%)to give indoloquinoline alkaloid (cryposanguinolentine)
128[53](Scheme
32).
Scheme 27.Reaction compound 1with different reagents.
CHEMISTRY OF QUINOLINEDIONE 1851
SYNTHESIS OF PYRANO[3,2-C]QUINOLONES
Heating 1with aniline in the presence of triethoxymethane in glacial AcOH
afforded 3-anilino methylene derivative 129.Heating 129with nitriles in the presence
of potassium t-butoxide [(CH)3COK]in DMF afforded pyrones 130.
[55]
Scheme 28.Reaction of 110with cyclohexanone,phenylacetaldehyde,or
deoxybenzoin.
Scheme 29.Synthesis of indolo[3,2-c]quinoline 117.
1852W.S.HAMAMA,A.E.-D.E.HASSANIEN,AND H.H.ZOOROB
8-羟基喹啉的合成预习报告
有机合成综合实验报告 实验名称：8-羟基喹啉的合成 班级：学号：姓名： 一、实验目的： 1、掌握8-羟基喹啉杂环化合物的合成原理及方法 2、巩固回流加热和水蒸气蒸馏等基本操作技能。 二、实验原理： 以邻氨基酚、邻硝基酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉。浓硫酸的作用是使甘油脱水形成丙烯醛，并使邻氨基酚和丙烯醛加成脱水成环。硝基酚为弱氧化剂，能将成环产物8-羟基-1,2-二氢喹啉氧化成8-羟基-喹啉，邻硝基酚本身被还原成邻氨基酚，也可参与缩合反应。反应过程为： (1) CH2OH CHOH CH2 OH H2SO4 H2O CH2H C CHO (2) OH NH2 CH2C H CHO OH N H CH2CH CHOH H2SO4 OH N H OH NO2 N OH 三、药品与仪器 无水甘油、邻硝基苯酚、邻氨基苯酚、浓硫酸、发烟硫酸、氢氧化钠、饱和碳酸钠溶液、乙醇
圆底烧瓶（100ml）、回流冷凝器、水蒸气蒸馏装置、锥形瓶、滴管、烧杯（100ml）、玻璃棒、Ph试纸、试管、干燥管 无水甘油：分子式C3H8O3,分子量92,10 g/mol, 无色透明粘稠液化无嗅，味甜。密度1．2613g/cm3，熔点17.8℃。沸点290℃(分解)。折射率1．4746。能与水、醇以任何比例温和。微溶于乙醚、乙酸乙酯，不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、汽油。能从空气吸收潮气，也能吸收硫化氢，氰化氢、二氧化硫。对石蕊呈中性。长期放在0℃的低温处，能形成熔点为17．8℃的有光泽的斜方晶体。遇三氧化二铬、氯酸钾、高锰酸钾等强氧化剂能引起燃烧和爆炸,无毒。并用作溶剂、吸湿剂、防冻剂(细胞冻存). 邻硝基苯酚：浅黄色针晶或棱晶。熔点44～45℃，沸点216℃，相对密度1.2941(40/4℃)，折射率nD(50℃)1.5723。溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳、苛性碱和热水中，微溶于冷水。能随水蒸气挥发。有毒。有杏仁味。 邻氨基苯酚：白色或浅灰色结晶粉；末蒸汽压；熔点170～174℃;溶解性微溶于水；密度；稳定性：稳定，不聚合；危险标记：15（有害品，远离食品）；主要用途：用于制造染料、药物、塑料固化剂。 浓硫酸：浓硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性，强氧化性，难挥发性，酸性，稳定性，吸水性等。 发烟硫酸：发烟硫酸，即三氧化硫的硫酸溶液。无色至浅棕色粘稠发烟液体，其密度、熔点、沸点因SO3含量不同而异。当它暴露于空气中时，挥发出来的SO3和空气中的水蒸汽形成硫酸的细小露滴而冒烟，所以称之为发烟硫酸。 氢氧化钠：氢氧化钠，化学式为NaOH，俗称烧碱、火碱、苛性钠（香港亦称”哥士的“），为一种具有高腐蚀性的强碱，一般为片状或颗粒形态，能溶于水并制成碱性溶液，另为潮解性，易吸取空气中的水蒸汽。氢氧化钠也有不同的应用，为化学实验室其中一种必备的化学品，亦为常见的化工品之一。 碳酸钠：碳酸钠，俗名苏打、纯碱、洗涤碱，化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。密度为2.532g/cm3，熔点为851℃，易溶于水，具有盐的通性。 乙醇：乙醇的结构简式为C2H5OH，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易
喹啉化合物
喹啉类生物碱抗疟疾研究进展 [摘要]喹啉类药物自被发现以来已成为全球主要的抗疟原虫药物，本文主要讨论了喹啉类化合物母 环的形成及其抗疟的作用机制。 [关键词]喹啉类、疟疾、抗疟作用机制 引言 疟疾被WHO列为严重威胁人类健康的三大感染性疾病之一。全球20多亿人生活在疟疾流行区,每年3亿~5亿人发病,死亡200多万人。喹啉类生物碱被发现具有抗疟原虫的功效 从而成为主要的抗疟药物。 正文 喹啉类生物碱是以喹啉环为基本母核衍生而成，来源于邻氨基甲苯酸途径。主要分布 在芸香科、珙桐科、茜草科金鸡纳属等植物中，具有多种生物活性。主要包括具有抗疟疾 活性的奎宁类和具有抗肿瘤活性的喜树碱类。奎宁类生物碱最初是从茜草科金鸡纳属植物 中分离得到，又称为金鸡纳生物碱，如奎宁、辛可宁；喜树碱类生物碱是从喜树中分离得 到的具有细胞毒活性的喹啉类成分，如喜树碱为DNA拓扑异构酶I的特异性抑制剂，其结 构改造产物有许多已经成药，如依立替康用于治疗直肠癌已于1994年在美国上市，用于治疗结肠癌、胃癌、肝癌等消化系统肿瘤的羟喜树碱也已在我国上市。另外，来源于茵芋叶 中的茵芋碱及来源于白鲜根中的白鲜碱等均属于喹啉类生物碱。 1 喹啉类化合物母环的形成 喹啉类药物的合成一般以喹诺酮环为基础，喹诺酮环合主要有 2 种方法，一是苯胺甲叉丙二酸二酯在加热或酸催化下发生 Gould-Jacobs 环化反应［1-2］; 二是2-( 2-卤代苯甲 酰基) -3-氨基丙烯酸酯在碱作用下发生分子内亲核取代而环合，如图 1 所示。 1． 1 由取代芳胺为原料 取代苯胺与甲叉基丙二酸二酯( EMME) 在 120 ～130 ℃反应得到取代苯胺基亚甲基 丙二酸二乙酯，不经分离在高温下发生环合反应。环合条件通常有 2 种，一种是在惰性高沸点溶剂中( 如二苯醚、石腊油、柴油等) 加热环合，另一种是在 Lewis 酸或 PPA、PPE、Ac2O-H2SO4、P2O5等中可完成环化反应［3-6］，生成的 4-氧代喹啉在氯化剂作用下得4-氯喹啉，4-氯喹啉可进一步衍生为不同的喹啉化合物，如图 2 所示。
喹啉酮类化合物合成与应用
Synthetic Communications Reviews STUDIES ON QUINOLINEDIONE:SYNTHESIS, REACTIONS,AND APPLICATIONS Wafaa S.Hamama,Alaa El-Din E.Hassanien,and Hana?H.Zoorob Chemistry Department,Faculty of Science,Mansoura University, Mansoura,Egypt GRAPHICAL ABSTRACT Abstract In this account we present the rapidly expanding bibliography of published research concerning the progress in the area of quioline-2,4-dione chemistry,including synthetic strategies. Keywords Quinolone;reaction application;synthesis INTRODUCTION Quinolone derivatives constitute an important class of nitrogen-containing heterocycles that have with diverse useful bioactivities.They are widely used as key intermediates in the preparation of some natural products and related structures. A broad number of fascinating pharmacological activities have been associated with 2-quinolinone derivatives.The quinolinone alkaloids isolated from the Rutaceae family of plants (Fig.1)have been shown to exhibit a variety of biological properties. The corresponding compounds exhibit similar properties,such as antibacterial, antifungal,and antivirial.[1,2] On the basis of the biological evaluation,4-hydroxyquinolones constitute an important area of research because of their use as analgesics,dye stuffs,herbicides, orally active antagonists,and anti-in?ammatory,antiallergenic,antitubercular,and cardiovascular agents.[3–6] Received November 12,2013. Address correspondence to Wafaa S.Hamama,Chemistry Department,Faculty of Science, Mansoura University,El-Gomhoria Street,ET-35516Mansoura,Egypt.E-mail:wshamama@https://www.360docs.net/doc/b38777797.html, Synthetic Communications 1,44:1833–1858,2014 Copyright #Taylor &Francis Group,LLC ISSN:0039-7911print =1532-2432online DOI: 10.1080/00397911.2013.867352 1833
吲哚的合成-060117
经典化学合成反应标准操作 吲哚的合成
目录 2. Fischer 吲哚合成 (2) 2.1 Fischer 吲哚合成反应示例 (2) 3. 从硝基苯的衍生物出发合成吲哚 (3) 3.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚 (4) 3.1.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (4) 3.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚 (4) 3.1.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (5) 3.3 邻氰甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (5) 3.4 邻乙烯基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (6) 3.5 邻位有氢的硝基苯衍生物直接用乙烯格氏试剂合成吲哚（Bartoli反应）示例7 4. 从苯胺的衍生物出发合成吲哚 (7) 4.1苯胺经佛克烷基化再还原关环合成吲哚 (7) 4.2 N-羟基苯胺DMAP催化下与丙炔酸酯缩合合成3-羧酸吲哚衍生物 (9) 4.3 Nenitzescu吲哚合成 (9) 5. 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物 (10) 5.1 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物示例 (11)
1. Introduction 吲哚及其衍生物是一类非常有效的药物中间体。已有不少相关综述报道其合成方法 1 。我们将一些常用的合成方法简单的列举了出来，供大家在合成此类化合物的时候参 考。 1 (a) G. W. Gribble, Contemp. Org. Synth., 1994, 145. (b) U. Pindur and R. Adam, J. Heterocycl. Chem., 1988, 25, 1. (c) C. J. Moody, Synlett , 1994, 681. (d) R. J. Sundberg, Indoles , Academic Press, San Diego, CA, 1996. (e) T. L. Gilchrist , J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1999, 2849. (f) G. W. Gribble, J. Chem. Soc ., Perkin Trans. 1, 2000, 1045. 2. Fischer 吲哚合成 Fischer 吲哚合成法是一个常见的吲哚合成方法。通过苯腙在酸催化下加热重排消除一分子氨得到2－取代或3－取代吲哚衍生物。在实际操作中，常可以用醛或酮与等当量的苯肼在酸中加热回流得到苯腙，其在酸催化下立即进行重排、消除氨而得到吲哚化合物。常用的催化剂有氯化锌、三氟化硼、多聚磷酸等，常用的酸有AcOH ， HCl, 三氟乙酸等。其机理大致如下： N H N R'R H + H 2H R N +R' NH 2H H N H R R' 2.1 Fischer 吲哚合成反应示例 Br NHNH 2.HCl + O N H Br 1 23 4-Bromophenylhydrazine hydrochloride 1 (21 g) was suspended in 150 mL of acetic acid, and the mixture was heated to reflux. Then a solution of cyclohexanone 2 (9.3 mL) in 10 mL of
喹啉的制备
喹啉的制备 一． 实验目的 1. 学习skraup 反应制备喹啉及其衍生物的反应原理及方法。 2. 联系多步合成，正确掌握水蒸气蒸馏操作。 二． 实验原理 1. NH 2 H 2C C H C H O N H O H N H OH H N 三．实验试剂 4.65克（4.7mL ，0.05moL ）苯胺，1.95克（1 5.3mL ，0.20moL ）无水甘油，4克（3.4mL ，0.033moL ）硝基苯，2克硫酸亚铁，9mL 浓硫酸，1.5克亚硫酸钠，淀粉- 碘化钾试纸，乙醚，氢氧化钠。 四．物理参数
分子式：C6H7N 分子量：93.12 CAS号62-53-3 饱和蒸气压(kPa)：2.00(77℃) 燃烧热(kJ/mol)：3389.8 临界温度(℃)：425.6 折光率1.5863 外观与性状：无色或微黄色油状液体，有强烈气味。 溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯。[1] 性质：有碱性，能与盐酸化合生成盐酸盐，与硫酸化合成硫酸盐。能起卤化、乙酰化、重氮化等作用。[2]遇明火、高热可燃。与酸类、卤素、醇类、胺类发生强烈反应，会引起燃烧。 2.无水甘油 结构式:H2C H C OH CH2 OH OH 分子式：C3H8O3 CAS号：56-81-5 熔点（℃）：20 相对分子质量：92.09 沸点（℃）：290.9 相对密度（水=1）： 1.26331（20℃）相对蒸气密度（空气=1）： 3.1
外观与性状：无色粘稠液体无气味，有暖甜味能吸潮 溶解性：可混溶于乙醇，与水混溶，不溶于氯仿、醚、二硫化碳，苯，油类。可溶解某些无机物。 主要用途：用于气相色谱固定液及有机合成, 也可用作溶剂、气量计及水压机减震剂、软化剂、防冻剂，抗生素发酵用营养剂、干燥剂等。能从空气吸收潮气，也能吸收硫化氢，氰化氢、二氧化硫。对石蕊呈中性。长期放在0℃的低温处，能形成熔点为17．8℃的有光泽的斜方晶体。遇三氧化铬、氯酸钾、高锰酸钾等强氧化剂能引起燃烧和爆炸。无毒。 3.喹啉 结构式：N CAS号： 91-22-5 分子式： C9H7N 分子量： 129.16 熔点:-14.5℃ 沸点:237.7℃ 相对密度1.0929（20/4℃） 折射率(n20/D):1.625(lit.) 无色液体，具有特殊气味。 五．实验步骤 1.在250mL的原地烧瓶中，称取19克无水甘油，在依次加入克研成 粉末的硫酸亚铁、4.7mL苯胺及3.4mL硝基苯，充分混合后在摇动下
8-羟基喹啉的合成
8-羟基喹啉的合成 指导老师：邹平 刘玲 20131976 摘要本实验通过设计合成8-羟基喹啉杂环化合物，掌握其合成原理及合成方法。掌握环合的SKraup反应原理（用苯胺与无水甘油，浓硫酸及弱氧化剂硝基化合物等一起加热）。在实验过程中进一步巩固回流加热和水蒸气蒸馏等基本操作技能。 关键词 8-羟基喹啉甘油浓硫酸水蒸气蒸馏 8-羟基喹啉是一种白色或淡黄色结晶或结晶性粉末，有石炭酸气味，熔点75-76℃，不溶于水和乙醚，易溶于乙醇、丙酮、氯仿、苯或稀酸，能升华，腐蚀性较小，低毒。8-羟基喹啉是一种两性物质，能溶于强酸、强碱，在碱中电离成负离子，在酸中能结合氢离子，中性环境下溶解度最小。由于其能沉淀和分离金属离子，被广泛用于金属的测定和分离，其硫酸盐和铜盐是优良的防腐剂。此外，它也被用作医药中间体，是合成克泻痢宁、氯碘喹啉、扑喘息敏的原料，也是染料、农药中间体。 本实验以邻氨基酚、邻硝基酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉。浓硫酸的作用是使甘油脱水形成丙烯醛，并使邻氨基酚和丙烯醛加成脱水成环。硝基酚为弱氧化剂，能将成环产物8-羟基-1,2-二氢喹啉氧化成8-羟基-喹啉，邻硝基酚本身被还原成邻氨基酚，也可参与缩合反应。反应过程可能为：
1 实验部分 1.1 实验仪器与试剂 圆底烧瓶、电热套、搅拌器、回流冷凝管、蒸馏头、烧杯、量筒、漏斗、电子天平 无水甘油、邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、浓硫酸、氢氧化钠、饱和碳酸钠 1.2实验主要试剂性质 1.3实验方法 在圆底烧瓶中称取9.5g无水甘油（约0.1mol），并加入1.8g（0.013mol）邻硝基苯酚，2.75g（0.05mol）邻氨基苯酚，使混合均匀。然后缓慢加入4.5ml 浓硫酸（约8g）。装上冷凝回流凝管，在电热套中加热，当溶液微沸时，立即移去火源。反应大量放热，待作用缓和后，继续加热，保持反应物微沸1.5小时。 稍冷后，进行水蒸气蒸馏，除去未作用的邻硝基酚。瓶内液体冷却后，加入6g氢氧化钠和6ml水的溶液。再小心滴入饱和碳酸钠溶液，使呈中性。再进行水蒸气蒸馏。蒸出8-羟基喹啉（约收集馏液200ml）。馏出液充分冷却后，抽滤收集析出物，洗涤干燥粗产品。 2 结果及分析 经蒸馏、冷却、抽滤后，得到淡黄色固体，称得实验产物湿重为4.16g。实验理论值为：3.629g，产率为114.63%，产率偏大，可能由于产物未烘干且为进行重结晶，产品中有杂质等原因所致。 在本实验中，两次水蒸气蒸馏所处的PH不同，原因是第一次要除去杂质，而第二次要得到产物。产物8-羟基喹啉既溶于酸又溶于碱。成盐后不能被蒸出，所以第二次蒸馏前必须小心中和使PH在7~8之间，使产量最大。另外，由于本实验的产物具有升华性质，而含有的固体杂质没有这个特征，故可以采用升华提纯，但升华时火不宜过大。
喹啉及其衍生物开发与应用
喹啉及其衍生物开发与应用 喹啉又称苯并吡啶，系萘状含氮杂环化合物，为无色高屈光液体，有特殊刺激性味道，属于中等毒性，毒性为LD50460mg/kg，联合国编号：2656，国际海运危规页码：6246，在生产与运输过程中，应避免皮肤污染，注意呼吸道防护等，喹啉在医药和染料工业有着重要应用。 合成与应用文献报道喹啉合成路线有多条，其中工业化合成路线主要有， 一、煤焦油提取法，在萘油加工过程中，稀硫酸洗涤萘油时所产生的废酸中就溶有硫酸喹啉，一般含量约为20%，用二甲苯做萃取剂，抽提掉废酸中的中性油类后，用氢氧化钠中和游离酸，中和后粗喹啉进行精馏处理，理论上需要40块塔板的精馏塔可获得含量80%左右工业喹啉，工业喹啉进一步提纯则需要80块塔板的精馏塔精馏。 二、是Skraup法，将苯胺和甘油的混合物与硝基苯和浓硫酸一起加热，即可得到喹啉，该法是目前工业化生产主导方法，可以通过选择不同的芳香胺和取代的α,β-不饱和羰基化合物，能够制取各种取代的喹啉和含有喹啉的稠环化合物。如2-甲基喹啉、3-甲基喹啉、4-甲基喹啉多用该法生产。 三、是Doebner-V on miller法，用芳香胺与一种醛类在浓盐酸存在共热，可以加入氧化剂，也可以不加，则生产相应取代喹啉，如2-甲基喹啉、2-苯基喹啉、2，4-二甲基喹啉、2-苯基-4-羧基喹啉等可以采取该法生产。 四、是Combes法，将芳香胺与β-二羰基化合物在酸性环境中进行缩合，可以得到喹啉环，如羟基喹啉、烷基取代羟基喹啉、乙酯基羟基喹啉等均可以采用该法生产。 世界上喹啉生产主要集中在美国、日本、西欧等工业发达国家和地区，我国也有一定数量的喹啉生产，主要采取煤焦油提取法，如鞍钢化工厂、上海宝钢公司、石家庄焦化厂等。喹啉是一种重要的精细化工原料，主要用于合成医药、染料、农药和多种化学助剂。 医药工业，许多喹啉化合物都是重要医药中间体，而且近年来许多含喹啉环的新型药物被不断开发出来，喹啉本身最初也是从抗疟药物奎宁经过蒸馏而得到。主要应用合成抗疟药物，如补疟喹、磷酸氯喹、磷酸伯胺喹和胺酚喹啉等；解热镇痛药物辛可芬；局部麻醉药物盐酸地布卡因；抗阿米巴病药喹碘仿、氯碘喹啉、双碘喹啉等；抗菌素药物克菌定；由喹啉环及其他杂环可以合成扑蛲灵和克泻痢宁；许多取代喹啉N-氧化物都是重要药物，如4-氨基-5-硝基喹啉N-氧化物有抑制肿瘤生长的左右，甲基喹啉N-氧化物和它的4-硝基-3-氯喹啉衍生物都具有显著的抗细菌和抗真菌药效，美国新开发的强抗菌剂Utibid就是一种喹啉酮化合物。 染料工业，以喹啉及喹啉衍生物可以合成酸性染料黄3、直接黄22、溶剂黄33和Palanil 黄3G，这些品种都是黄色染料的主导品种；喹啉类花青染料目前仍是彩色照相的重要光敏物质，不同数量的喹啉环组成，可使光的敏感区域从紫外光到红外光或其中任意一段；喹啉经过硝化、还原得到氨基喹啉，主要用于纺织品染色辅助剂和毛发、毛皮染色剂。食品饲料添加剂工业，喹啉氧化可以得到烟酸，烟酸是一种重要的维生素，可以合成多种烟酸系药物，如烟酸胺、强心剂、兴奋剂等，除了合成多种药物外，还广泛应用作食品和饲料添加剂，近年来国内烟酸发展非常迅速。 农药工业，喹啉许多衍生物为重要的农药品种，如7-氯喹啉N-氧化物可作为谷物种植中阔叶杂草的除草剂；取代8-氨基喹啉具有植物性毒素活性，可以制备除草剂；由N-取代的二硫化氨基甲酸的喹啉酯制得除草剂，活性可与2,4-D相比较，而且毒性和残留性较低；氨基甲酸的喹啉酯、喹啉-8-羧酸衍生物及其盐都具有较好杀虫性能；8-羟基喹啉的铜盐是非常有效的杀菌剂。 抗氧化剂，大多数含喹啉环的抗氧化剂都是1,2-二氢喹啉的衍生物，多种1,2-二氢烷基喹啉都是国内外早已生产与应用的优良抗氧剂，可以作为抗臭氧化剂、防老剂应用于橡胶加工
【CN109824667A】一种合成吲哚并吲哚嗪酮类化合物的方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910320629.7 (22)申请日 2019.04.20 (71)申请人 淮海工学院 地址 222000 江苏省连云港市新浦区苍梧 路59号 (72)发明人 王启发 胡浩强 程青芳 王丹 苏欣宇 曹一鸣 (74)专利代理机构 北京和联顺知识产权代理有 限公司 11621 代理人 段红玉 (51)Int.Cl. C07D 471/04(2006.01) (54)发明名称 一种合成吲哚并吲哚嗪酮类化合物的方法 (57)摘要 本发明公开了一种合成吲哚并吲哚嗪酮类 化合物的方法，该合成方法的反应式为： 所述反应式中，R 1、R 2为3-吲哚甲胺类化合物的 芳环上和氮原子上的基团；R 3为3-丁炔酸类化合 物三键上的基团；催化剂为乙酰丙酮金属络合 物，催化剂的通式为M(a ca c )2；离子液体为 [BMIm]X、[PMIm]X、[HMIm]X、[BMMIm]X、[BMMIm] BF 4、[EMIm]BF 4。该方法为吲哚并吲哚嗪酮类化 合物的合成提供了一种新的简洁高效的方法。权利要求书1页 说明书3页CN 109824667 A 2019.05.31 C N 109824667 A
1.一种合成吲哚并吲哚嗪酮类化合物的方法， 其特征在于该合成方法的反应式为：所述反应式中，R 1为氢、卤素、C 1～C 6的烷基、C 1～C 4的卤代烷基、C 1～C 4的烷氧基；R 2为氢、C 1～C 4的烷基；R 3为氢、C 1～C 6的烷基、C 3～C 6的环烷基、芳基； 步骤为：将式(II)3-吲哚甲胺类化合物和式(III)化合物3-丁炔酸类化合物溶在离子液体中，在催化剂作用下加热反应一定时间，后处理后即制得式(I)化合物吲哚并吲哚嗪酮类化合物； 所述的步骤中的催化剂为乙酰丙酮金属络合物，催化剂的通式为M(acac)2，其中，M为Ni 2+、Cu 2+、Co 2+、Vo 2+。 2.根据权利要求1所述的一种合成吲哚并吲哚嗪酮类化合物的方法，其特征在于：所述的步骤中的催化剂用量为式(II)化合物物质的量的3～8％。 3.根据权利要求1所述的一种合成吲哚并吲哚嗪酮类化合物的方法，其特征在于：所述的步骤中的离子液体为[BMIm]X、[PMIm]X、[HMIm]X、[BMMIm]X、[EMIm]BF 4、[BMMIm]BF 4，其中，X为氯、溴、碘。 4.根据权利要求1所述的一种合成吲哚并吲哚嗪酮类化合物的方法，其特征在于：所述的步骤中的加热反应的温度为50～80℃。 权 利 要 求 书1/1页2CN 109824667 A
10-羟基苯并喹啉衍生物的合成及性能研究
10-羟基苯并喹啉衍生物的合成及性能研究 【摘要】：10-羟基苯并喹啉及其配合物作为良好的发光材料,在有机电致发光材料的应用中,显示出了其特殊的性能。由于目前的研究主要集中在母体10-羟基苯并喹啉的应用方面,对其衍生物及相关结构和光性能的研究尚不够深入。为此,本论文合成了系列10-羟基苯并喹啉衍生物,扩展了以10-羟基苯并喹啉为母体的新型化合物的来源；运用密度泛函理论优化了所合成的化合物几何结构,分析了分子结构、前线轨道特征和能级分布规律,揭示了电子光谱与电子跃迁的规律；同时对其发光性能也进行了较系统的研究,重点考察了取代基效应和溶剂效应。为开发新的发光材料提供了理论依据。主要研究结果如下：一、合成了10-羟基苯并喹啉(HBQ)、7,7’-亚甲基-二(10-羟基苯并喹啉)(PMDHBQ)、7,9-亚甲基-二(10-羟基苯并喹啉)(OMDHBQ)、10-甲氧基苯并喹啉(MBQ)、2-苯基-10-甲氧基苯并喹啉(BMBQ)、2-(2-萘基)-10-甲氧基苯并喹啉(NMBQ)、2-蒽基-10-甲氧基苯并喹啉(AMBQ)及离子型超分子化合物二(10-甲氧基苯并喹啉)四氯化锌(MBQZn)等八个化合物,对反应条件进行了优化。通过元素分析、核磁共振以及红外光谱等手段对化合物的结构进行了表征。表征结果与所设计的化合物结构完全一致。培养得到五个化合物的单晶。采用X-射线单晶衍射对其结构进行了解析,进一步证实了所合成化合物的结构。①PMDHBQ和OMDHBQ两个化合物是由桥式亚甲基连接两个HBQ分子而成的,两个HBQ分子共轭平面互相垂直,夹角分别为82.1(2)°、
79.0(4)°,羟基氢原子与喹啉环的氮原子间形成稳定的分子内氢键。②BMBQ的苯并喹啉环和苯环几乎位于同一平面,两个环间夹角仅为0.70(1)°；AMBQ的苯并喹啉环和蒽环的两个共轭平面几乎相互垂直,夹角为84.9(2)°。③MBQZn属于离子型超分子化合物,该化合物中存在阳离子([CuH12NO]-)2和阴离子[ZnCl4]2的静电相互作用。二、在B3LYP/6-31G(d,p)水平,使用可极化连续介质模型(polarizablecontinuummodel,PCM)对所合成化合物在乙腈溶液中的基态(S0)几何结构进行了优化并分析了优化所得构型的前线轨道特征,接着在优化得到的基态平衡结构基础上使用TD-DFT方法计算了这些分子垂直激发并拟合特征吸收光谱；然后使用TD-DFT方法在基态平衡结构基础上进行了第一激发态(S1)的几何结构优化,同时计算了激发态平衡结构的垂直发射并拟合了特征电子发射光谱。主要结果如下：(1)HBQ和OMDHBQ分子中酚羟基氢和吡啶氮原子之间可以形成六元环的分子内氢键,存在激发态分子内质子转移(ESIPT)过程。基态以醇式结构稳定存在,激发态以酮式结构稳定存在。MBQ、BMBQ 及NMBQ分子没有分子内氢键的形成,不发生质子转移,其基态与激发态构型变化不大。(2)基态各分子的最高占据轨道(HOMO)的电子云主要集中在苯酚环上,最低空轨道(LUMO)的电子云主要集中在吡啶环上。电子从基态到激发态的跃迁,主要是由含氧的苯酚环到含氮的吡啶环的电荷转移,包含两环之间的C-C转移和O-N转移。(3)HBQ 及亚甲基桥连的PMDHBQ和OMDHBQ分子的轨道能级差顺序为PMDHBQOMDHBQHBQ;三种MBQ衍生物轨道能级差顺序为
有机论文—Combes 喹啉合成法
Combes 喹啉合成法 ***（2012012***） （**师范大学化学学院201*级，shengfen chengshi） 摘要综述了Combes喹啉合成法的定义，机理，以及该反应的范围和限制。同时也叙述了喹啉的一些重要衍生物的合成和应用。 关键词 Combes喹啉合成催化剂合成法衍生物 Make the Quinolines by the way of Combes *** ***(2012012***) ( Faculty of Chemistry ,the *** Normal University,shengfen chengshi ) Abstract The paper introduced something about the definition of the method of making the Quinolines ,the mechanism of it and the scope and limits of the chemical reaction. Meanwhile, the application and synthesis of some important derivatives of quinoline are also briefly introduced. Keywords quinoline and Combes catalyst synthesis derivative 喹啉最早是Runge从煤焦油中分离得到的(1834年)[1]。从煤焦油中分离出喹啉不久，人们用碱干馏抗疟药物奎宁(Qulnine)也得到了喹啉,喹啉又称苯并吡啶, 其结构相当于萘上有一个CH 为 N所取代, 故又称氮杂萘[2]。在有机合成中，喹啉环的形成理论上可以有三条途径：1.苯环和吡啶环同时形成；2.先有吡啶环后合成苯环；3.先有苯环后合成吡啶环。但是在实际合成中，只有第三条途径是普遍使用的目前喹啉的合成主要有Combes法、Conrad-Limpach法、Knorr法、Skraup 法、Friedlander法、Povaov法、Doebner法[3]等。本文主要介绍Combes合成喹啉的方法。 https://www.360docs.net/doc/b38777797.html,bes合成法的简介 Combes合成法是合成喹啉的一种常用的方法，它是用芳胺(C-C-N单元)与1,3-二羰基化合物(C-C-C 单元)在浓硫酸作用下的缩合反应，首先得到高产率的β-氨基烯酮，随后β-氨基烯酮在浓硫酸的进一步作用下，羰基氧质子化后，羰基碳原子向氨基邻位的苯环碳原子进行亲电进攻，关环后，再脱水得到喹啉或
8-羟基喹啉的合成
8-羟基喹啉的合成 摘要本实验通过设计合成8-羟基喹啉杂环化合物，掌握其合成原理及合成方法。掌握环合的SKraup反应原理（用苯胺与无水甘油，浓硫酸及弱氧化剂硝基化合物等一起加热）。在实验过程中进一步巩固回流加热和水蒸气蒸馏等基本操作技能。 关键词 8-羟基喹啉甘油浓硫酸水蒸气蒸馏 8-羟基喹啉是一种白色或淡黄色结晶或结晶性粉末，有石炭酸气味，熔点75-76℃，不溶于水和乙醚，易溶于乙醇、丙酮、氯仿、苯或稀酸，能升华，腐蚀性较小，低毒。8-羟基喹啉是一种两性物质，能溶于强酸、强碱，在碱中电离成负离子，在酸中能结合氢离子，中性环境下溶解度最小。由于其能沉淀和分离金属离子，被广泛用于金属的测定和分离，其硫酸盐和铜盐是优良的防腐剂。此外，它也被用作医药中间体，是合成克泻痢宁、氯碘喹啉、扑喘息敏的原料，也是染料、农药中间体。 本实验以邻氨基酚、邻硝基酚、无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉。浓硫酸的作用是使甘油脱水形成丙烯醛，并使邻氨基酚和丙烯醛加成脱水成环。硝基酚为弱氧化剂，能将成环产物8-羟基-1,2-二氢喹啉氧化成8-羟基-喹啉，邻硝基酚本身被还原成邻氨基酚，也可参与缩合反应。反应过程可能为： 1 实验部分 1.1 实验仪器与试剂
圆底烧瓶、电热套、搅拌器、回流冷凝管、蒸馏头、烧杯、量筒、漏斗、电子天平 无水甘油、邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、浓硫酸、氢氧化钠、饱和碳酸钠 1.2实验主要试剂性质 1.3实验方法 在圆底烧瓶中称取9.5g无水甘油（约0.1mol），并加入1.8g（0.013mol）邻硝基苯酚，2.75g（0.05mol）邻氨基苯酚，使混合均匀。然后缓慢加入4.5ml 浓硫酸（约8g）。装上冷凝回流凝管，在电热套中加热，当溶液微沸时，立即移去火源。反应大量放热，待作用缓和后，继续加热，保持反应物微沸1.5小时。 稍冷后，进行水蒸气蒸馏，除去未作用的邻硝基酚。瓶内液体冷却后，加入6g氢氧化钠和6ml水的溶液。再小心滴入饱和碳酸钠溶液，使呈中性。再进行水蒸气蒸馏。蒸出8-羟基喹啉（约收集馏液200ml）。馏出液充分冷却后，抽滤收集析出物，洗涤干燥粗产品。 2 结果及分析 经蒸馏、冷却、抽滤后，得到淡黄色固体，称得实验产物湿重为4.16g。实验理论值为：3.629g，产率为114.63%，产率偏大，可能由于产物未烘干且为进行重结晶，产品中有杂质等原因所致。 在本实验中，两次水蒸气蒸馏所处的PH不同，原因是第一次要除去杂质，而第二次要得到产物。产物8-羟基喹啉既溶于酸又溶于碱。成盐后不能被蒸出，所以第二次蒸馏前必须小心中和使PH在7~8之间，使产量最大。另外，由于本实验的产物具有升华性质，而含有的固体杂质没有这个特征，故可以采用升华提纯，但升华时火不宜过大。 3 思考题 （1）为什么第一次水蒸汽蒸馏在酸性条件下进行，第二次又要在中性下进行。
吲哚合成方法
吲哚一词来源于印度的英文单词（India ）：在十六世纪从印度进口的蓝色染料被称作靛篮。将此染料化学降解可得到氧化的吲哚－吲哚酚和羟基吲哚。吲哚在1866年通过在锌粉作用下蒸馏羟基吲哚第一次被制备出来。 吲哚可能是自然界中分布最广的杂环化合物。色氨酸是必需的氨基酸，也是大多数蛋白质的组成部分。它还可作为各种色胺、吲哚和2，3－二氢吲哚的生物合成前体。 2 N NH 2 在动物中，存在于血液中的5－羟基色胺（5－HT ）是中枢神经系统中非常重要的神经递质，在心血管和胃肠道中也起很大作用。结构类似的激素褪黑素被认为能控制生理功能的昼夜节律。 N NH 2 O H N H NHAc CH 3O 植物王国中色胺酸衍生物包括3－吲哚基乙酸，它是一种有效的植物生长调节激素；以及大量不同结构的二级代谢产物－吲哚类生物碱，这一类化合物由于其有效的生理活性被广泛作为药物使用。 吲哚的结构单元也大量出现在许多人工合成的药物中，如具有消炎镇痛作用的环氧酶抑制剂吲哚美辛，止吐作用的5－HT 3受体拮抗剂昂丹司琼等。 N CH 3CH 3O O Cl COOH N H O N N Me 由于吲哚在天然产物全合成和药物合成中的重要性，有机合成领域不断有大量关于吲哚环的全新合成方法和改进方法出现，已经形成了一个相当系统的合成框架，以下是一些目前可行的最重要的合成方法及示例。 1．通过醛和酮的苯腙的制备方法 （1） Fischer 合成法
Fischer吲哚合成法发明于1883年，利用苯腙在酸或Lewis酸催化下通过重排反应，亲核关环，再消除氨而形成吲哚环 N H N CH 3 Ph N H Ph 1 事实上，有时将醛或酮与苯肼在乙酸中一起加热即可发生“一锅煮”的反应2，生成的苯腙可不经分离直接发生重排反应。甲基苯磺酸、阳离子交换树脂及三氯化磷都可有效地催化环化反应，有时在室温或更低的温度下反应也可进行3。苯环上的供电基能提高Fischer环化反应的速率，而吸电基则降低反应速率。但带有硝基的苯腙在合适的酸和反应条件下也可较好地发生反应，如甲苯与多聚磷酸的两相混合物4或三氟化硼的乙酸溶液5。多步Fischer反应的详细机理仍不能完全确定，但有一点可以肯定的是，最重要的一步碳碳键形成的反应是与Claisen 重排类似的电环化反应。 （2）Grandberg合成法 NHNH 2 Cl O EtOH/H 2 O,Reflux N H NH 2 6 2．通过邻－（2－氧代烷基）苯胺的制备方法（1）Reissert合成法 CH 3 NO 2(EtO C)/KOEt 2NO2 OK COOEt H/Pd N H COOEt 7 （2）Leimgruber-Batcho合成法 Leimgruber-Batcho合成法8是最广泛使用的新方法之一，其主要是利用芳环硝基邻位或吡啶α，β位9甲基的酸性与作为“一碳单位”的烯胺缩合而引入吲哚α-碳。该方法首先将邻硝基甲苯结构的底物与二甲基甲酰胺二甲缩醛（DMF-DMA）在DMF中加热回流（无须加碱）缩合形成烯胺中间体，然后将硝基还原，经过分子内关环形成吲哚环。据报道，三（1-派啶基）甲烷与双（二甲氨基）-叔丁氧基甲烷是比DMF-DMA更有效的“一碳单位”试剂10。
喹啉的制备
一、喹啉的制备 二、实验目的 1.学习Z.H.Skraup反应制备喹啉及其衍生物的反应原理方法。 2.练习多步合成。 三、实验原理 总反应式： 四、实验用品 仪器：恒温磁力搅拌器，电加热套，安全管，三颈烧瓶，锥形瓶，冷凝管 药品：4.65g（4.7ml，0.05mol）苯胺，19g（25.3ml，0.20mol）无水甘油，4g（3.4ml，0.033mol）硝基苯，2g硫酸亚铁，9ml
浓硫酸，2.0g亚硝酸钠，乙醚，氢氧化钠。 五、药品参数 1.喹啉 英文名:Quinoline CAS号：91-22-5 分子式：C 9H 7 N 分子量：129.16 密度：1.093g/ml 熔点-14.5℃ 沸点：237.7℃ 闪点：99℃ 外观与性状：无色液体，具有特殊气味。 溶解性：微溶于水，易溶于乙醇，乙醚等有机溶剂。 毒性：中等毒类。 2.苯胺 别名：氨基苯，阿尼林油。 CAS号：62-53-3 分子式：C6H7N 分子量：93.12 外观与性状：无色或微黄色油状液体，有强烈气味。 熔点(℃)：-6.2 沸点(℃)：184.4 相对蒸气密度（空气=1）：3.22 相对密度（水=1）：1.02 饱和蒸气压(kPa)：2.00(77℃) 临界温度(℃)：425.6 临界压力(MPa)：5.30 折光率1.5863 闪点(℃)：70 爆炸上限%(V/V)：11.0 爆炸下限%(V/V)：1.3 溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯。 毒性：中等毒性。 用途：苯胺是染料工业中最重要的中间体之一，在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G、酸性媒介BS、酸性嫩黄、直接橙S、直接桃红、靛蓝、分散黄棕、阳离子桃红FG和活性艳红X-SB等；在有机颜料方面有用于制造金光红、金光红g、大红粉、酚菁红、油溶黑等。 3.无水甘油 英文名：Glycerol anhydrous
8-羟基喹啉的制备技术
8-羟基喹啉的制备(Preparation of 8-hydroxyquinoline) 一、化合物简介 8-羟基喹啉，英文名称8-hydroxyquinoline ，熔点75℃～76℃（分解），沸点267℃，白色 或淡黄色晶体或结晶性粉末，不溶于水，溶于乙醇和烯酸，能升华。广泛用于金属的测定和分离, 是制染料和药物的中间体,其硫酸盐和铜盐络合物是优良的杀菌剂。由邻氨基苯酚、邻硝极苯酚、甘 油和浓硫酸加热而得。 二、实验原理 Skraup 反应是合成杂环化合物—喹啉类化合物的重要方法。反应是芳胺类化合物与无水甘油，浓H 2SO 4及弱氧化剂硝基化合物戊砷酸等一起加热而得。如果反应过于剧烈，可加入少量Fe 2（SO 4）3作为氧载体。浓H 2SO 4作用是使甘油脱水生成丙烯醛的加成产物脱水成环，硝基化合物则将1，2-二氢喹啉氧化成喹啉，自身被还原成芳胺，也可参与缩合反应。另外,Skraup 反应中所用的硝基化合物须与芳胺的结构相对应，否则将导致产生混合产物，有时可用I 2做氧化剂。 浓H 2SO 4首先将甘油脱水生成丙烯醛，然后丙烯醛与邻—羟基苯胺发生加成，其加成产物在浓硫酸的作用下脱水环化，形成1，2-二氢喹啉被氧化成喹啉化合物，而邻-硝基苯酚则氧化成相应的苯胺。反应中重要的是甘油基本无水（不超过0.5%），所有的反应用的仪器均须干燥。因为，如果体系存在有水，可促使H 2SO 4稀释，达不到脱水生成丙烯醛的目的，影响产率。 主要副反应 氧化： 结构式
成环: 氧化： 三、操作步骤（略） 四、注意事项 1、由于反应是放热反应，溶液微沸时，说明反应开始，不应再加热，防止冲料； 2、第一步水蒸气蒸馏是除去未反应的原料；反应最好在搅拌下进行，由于反应物较稠，容易聚热，应经常振荡； 3、第一步水蒸气蒸馏是除去未反应的原料； 4、第二步水蒸气蒸馏是蒸出产物和邻—羟基苯酚，所以在之前的中和至关重要，应该在加入氢氧化钠后，足以使8—羟基喹啉硫酸盐（包括原料邻—羟基苯胺硫酸盐）中和，所以此步骤检测Ph值大于7（约7-8），如果过高，也会成为酚钠盐析出，影响产物的产率，为确保产物蒸出，水蒸汽蒸馏后，对残液Ph值再进行一次检查，必要时再进行一次水蒸气蒸馏； 5、粗产品重结晶时，使用25-40ml乙醇-水重结晶； 6、产率计算基准为邻-氨基苯酚； 五、粗产物分离流程图
喹啉-4-羧酸合成的新方法
喹啉-4-羧酸合成的新方法 摘要：本研究以靛红为原料，经碱化环合反应、缩合、脱水、氧化、脱羧反应分别得到喹啉-2,4-二羧酸和喹啉-4-羧酸，最后经FT-IR、1H-NMR和MS 鉴定，与标准图谱相符合。 关键词：靛红喹啉-2,4-二羧酸喹啉-4-羧酸A new synthesis method of quinoline-4- carboxylicaciLiu Cunling1Xue Shengjiang2Duan Yijie2（1.School of pharmaceutical Sciences ,Shandong University,jinan250012;2.Shandong Fangming Pharmaceutical Group Co.,Ltd.,Heze274500,China） Abstract In our study, was based on isatin as raw material to get the target compoundthrough chemical reaction involving alkalization, cyclization, condensation，dehydration，oxidation，decarboxylation. And further, all the compounds were characterized by FT-IR, 1H NMR and MS identify. Keywords: isatin quinoline-2,4-dicarboxylic acid quinoline-4- carboxylicaci 一、引言 喹啉-4-羧酸是一个重要的医药中间体，在医药行业有重要的应用。例如它是VLA-4拮抗剂、UrotensinⅡ拮抗剂、速激肽拮抗剂、钙蛋白酶的拮抗剂、合成抗血小板聚集剂等药物的原料之一。国外对它的应用作了大量的研究，然而国内研究和生产这个原料的机构和厂家并不多见，大部分需求都是由进口来满足，价格昂贵。本研究采用Pfitzinger反应以靛红和丙酮为起始原料在碱性条件下加热生成2-甲基喹啉-4-羧酸，此产物不需纯化直接进入下一步反应，减少处理步骤，提高产率。此反应路线如下图所示：图 1 喹啉-4-羧酸的合成路线 二、材料与方法 1.实验试剂 靛红为生物染色剂(BS)购于上海展云化工有限公司。氢氧化钠、丙酮、苯甲醛、乙酸酐、硝基苯、高锰酸钾、乙醇均购于国药集团化学试剂有限公司分析纯试剂。 2.实验仪器 X-5控温型显微熔点测定仪（北京泰克），ZKD-6050A真空干燥箱（上海生银），SHB－III型循环水式多用真空泵（陕西太康），DW-2型调温电热套（江苏通州市申通），红外光谱仪（TENSOR-2傅立叶红外吸收图谱仪），质谱仪