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制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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，屬于 化學(xué)材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本方法適用于以芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3-環(huán)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(shù)：
1，4 一二氫吡啶類化合物是一類重要的鈣離子通道調(diào)節(jié)劑，具有治療心率失調(diào)的 作用，而且不同的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不同的性能，不同的空間結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)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(huán)結(jié)構(gòu)，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(yīng)用價(jià)值的含氮雜環(huán)化合物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其具有解痙、 抗高血壓、冠狀動(dòng)脈擴(kuò)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基于多氫吖啶衍生物獨(dú)特的生理活性，有關(guān)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(jìn)這個(gè)合成路線，目前文獻(xiàn)所報(bào)道的較新的技術(shù)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(xiàng)或1項(xiàng)以上的缺點(diǎn)催化劑的制備過程復(fù)雜；催化劑的不能循環(huán)使 用；設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；操作工藝復(fù)雜；只能適于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模操作，不具備大規(guī)模工業(yè)化應(yīng) 用等。離子液體是指在室溫范圍內(nèi)(一般為100°C下)呈現(xiàn)液態(tài)的完全由離子構(gòu)成的物 質(zhì)體系。一般由有機(jī)陽離子和無機(jī)陰離子、有機(jī)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，可以采用分子設(shè)計(jì)，對其進(jìn)行調(diào)整。離子液體的Lewis酸堿性和Bransted 酸性可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，離子液體也被成為“可以設(shè)計(jì)的溶劑”。近年來，離子 液體在有機(jī)合成中的應(yīng)用十分活躍，但作為催化劑在多氫吖啶衍生物合成中的應(yīng)用報(bào)道很 少，最近文獻(xiàn)(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(bào)道了 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。由于咪唑型離子液體成本昂貴，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)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(guī)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凈作用降 解，對環(huán)境有潛在的危害，而乙醇是具有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，不能滿足環(huán)境、經(jīng)濟(jì)雙重效益。
三

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以水作反應(yīng)介質(zhì)替代有機(jī)溶劑、催化劑與產(chǎn)品易分 離、產(chǎn)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(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)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(huán)己二酮衍生物為原料，離子液體為 催化劑，水為反應(yīng)介質(zhì)，在常壓下回流實(shí)現(xiàn)多氫吖啶衍生物的合成反應(yīng)。本發(fā)明所用的離子液體催化劑結(jié)構(gòu)如下 其中亞甲基(CH2)的數(shù)量η可以是2 6數(shù)字中的任-活性污泥法實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，含有該離子液體催化劑的廢水容易進(jìn)行生化反應(yīng)，說 明該離子液體可以降解。本發(fā)明所用物料的摩爾比為芳香醛(或脂肪醛)芳香胺1，3_環(huán)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(shù)的1 10%，水的用量為物料總 質(zhì)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(fā)明所述反應(yīng)的溫度為90 100°C。本發(fā)明所述反應(yīng)的時(shí)間為0. 5 2. 5小時(shí)。本發(fā)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(yīng)完畢 后過濾得到固體粗產(chǎn)物，將粗產(chǎn)物用水洗滌后用95%乙醇重結(jié)晶得到純產(chǎn)品。過濾的水相 中含有離子液體催化劑及少量未反應(yīng)完的原料，可不經(jīng)處理重復(fù)使用，按芳香醛(或脂肪
醛)芳香胺1，3_環(huán)己二酮衍生物=1 本發(fā)明所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理如下 RCHO
1的比例投料進(jìn)行下一批合成反應(yīng)。
O,
.0
離子液體 其中R為烷烴、芳香烴氓為芳香基團(tuán)；R2為H、甲基。依據(jù)本發(fā)明提供的合成多氫吖啶衍生物的方法，其技術(shù)關(guān)鍵是采用降解型離子液 體催化原料芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3_環(huán)己二酮衍生物進(jìn)行反應(yīng)得到多氫吖啶類化 合物。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為(1)采用季銨陽離子結(jié)構(gòu)的離子液體，原料來源 廣泛，制備方便；活性高、用量少；對水穩(wěn)定，催化劑不失活，可循環(huán)使用；(2)離子液體可以 生物降解，環(huán)境友好；(3)用水代替有機(jī)溶劑，具有環(huán)境、經(jīng)濟(jì)雙重效果。是一種高效、環(huán)境 友好的合成多氫吖啶衍生物的方法，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
四


附圖是本發(fā)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(shí)施例方式以下通過實(shí)施例詳述本發(fā)明，這些實(shí)施例只為清楚公開本發(fā)明，不作為對本發(fā)明 的限制。實(shí)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(huán)己二酮、0. 5mmol的催化劑、4mL水，于常壓下混合攪拌回流1小時(shí)， 冷卻、過濾并用冷水洗滌，95%乙醇重結(jié)晶得到1，8- 二氧代-9-苯基多氫吖啶的純品，產(chǎn)率 92%。實(shí)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(huán)己二酮、0. 6讓ol 的催化 劑、6mL水，于常壓下混合攪拌回流2小時(shí)，冷卻、過濾并用冷水洗滌，95%乙醇重結(jié)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(chǎn)率93%。實(shí)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(huán)己二酮、0. 8mmol的催化劑、4mL水，于常壓下混合攪拌回流2. 5小 時(shí)，冷卻、過濾并用冷水洗滌，95%乙醇重結(jié)晶得到1，8_ 二氧代-9-正戊基多氫吖啶的純 品，產(chǎn)率86%。實(shí)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(huán)己二酮、0. 5mmol的催化劑、4mL水，于常壓下混合攪拌回流1. 5 小時(shí)，冷卻、過濾并用冷水洗滌，95%乙醇重結(jié)晶得到1，8-二氧代-9-(4-硝基)苯基多氫 吖啶的純品，產(chǎn)率92%。實(shí)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(huán)己二酮、0. 8mmol的催化劑、4mL水，于常壓下混合攪拌回流2小時(shí)， 冷卻、過濾并用冷水洗滌，95%乙醇重結(jié)晶得到1，8- 二氧代-9-苯基多氫吖啶的純品，產(chǎn)率 82%。實(shí)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(huán)己二酮、0. 7mmol的催化劑、5mL水，于常壓下混合攪拌回流 2小時(shí)，冷卻、過濾并用冷水洗滌，95%乙醇重結(jié)晶得到1，8_ 二氧代-9-苯基多氫吖啶的純 品，產(chǎn)率95%。
權(quán)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，其特征在于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(huán)己二酮衍生物為原料，水為反應(yīng)介質(zhì)，在常壓下加熱回流實(shí)現(xiàn)多氫吖啶衍生物的合成。
2.根據(jù)權(quán)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， 其特征在于作為催化劑的離子液體具有如下結(jié)構(gòu) 其中亞甲基(CH2)的數(shù)量η可以是2 6數(shù)字中的任-
3.根據(jù)權(quán)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， 其特征在于所用物料的摩爾比為芳香醛(或脂肪醛)芳香胺1，3_環(huán)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(shù)的1 10%，水的用量為物料總質(zhì)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(jù)權(quán)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(shí)。-種降解型離子液體清潔催化多氫吖啶衍生物的合成方法， 其特征在于反應(yīng)完畢后過濾得到固體粗產(chǎn)物，將粗產(chǎn)物用水洗滌后用95%乙醇重結(jié)晶得 到純產(chǎn)品。過濾的水相中含有離子液體催化劑及少量未反應(yīng)完的原料，可不經(jīng)處理重復(fù)使 用，按芳香醛(或脂肪醛)芳香胺1，3_環(huán)己二酮衍生物=1 1 1的比例投料進(jìn)行 下一批合成反應(yīng)。其特征在于反應(yīng)的溫度為90 -
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的-其特征在于反應(yīng)的時(shí)間為0.5
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的-
全文摘要
本發(fā)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(jié)構(gòu)的離子液體，原料為芳香醛(或脂肪醛)、芳香胺、1，3-環(huán)己二酮衍生物，水為反應(yīng)介質(zhì)，在催化劑作用下進(jìn)行合成反應(yīng)得到多氫吖啶。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為(1)采用季銨陽離子結(jié)構(gòu)的離子液體，原料來源廣泛，制備方便；活性高、用量少；對水穩(wěn)定，催化劑不失活，可循環(huán)使用；(2)離子液體可以生物降解，環(huán)境友好；(3)用水代替有機(jī)溶劑，具有環(huán)境、經(jīng)濟(jì)雙重效果。是一種高效、環(huán)境友好的合成多氫吖啶衍生物的方法，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07D219/06GK101914060SQ20101012502
公開日2010年12月15日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者季寶華, 方東, 楊錦明 申請人:鹽城師范學(xué)院