一種高酸度離子液體催化一鍋法制備六氫喹啉衍生物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高酸度離子液體催化一鍋法制備六 氫喹啉衍生物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1，4-二氫吡啶是一類重要的有機(jī)化合物，具有很好的生理活性，在生物、醫(yī)藥、臨 床等方面具有廣泛的應(yīng)用，可用于治療高血壓、心絞痛、充血性心衰、局部缺血和動(dòng)脈粥狀 硬化等心血管疾病，還可用于治療腸胃疾病、雷諾氏病以及作為治療肺動(dòng)脈高壓和癲癇病 的輔助藥物。近年來，又發(fā)現(xiàn)1，4_二氫吡啶衍生物是一類新型高效的鈣離子拮抗劑。六 氫喹啉具有1，4-二氫吡啶環(huán)的骨架，具有與1，4-二氫吡啶衍生物相似的活性，并具有鈣離 子調(diào)節(jié)等藥理活性。因此，該類化合物的制備成為許多化學(xué)工作者關(guān)注的問題，已成為1， 4-二氫吡啶類化合物的研究熱點(diǎn)之一。
[0003] 酸性離子液體，特別是對(duì)水和空氣比較穩(wěn)定的布朗斯特酸性離子液體，由于其具 有種類多、活性位密度高、強(qiáng)度分布均勻、活性位不易流失等特點(diǎn)而被應(yīng)用到六氫喹啉衍生 物的制備反應(yīng)中。比如MahdiGhorbani等利用含有咪唑基結(jié)構(gòu)的單磺酸根-SO3I0|性離子 液體[Bsim]Cl(氯化1-丁基-3-磺酸基咪唑鑰鹽）作為新型催化劑，在無溶劑的條件下可 以有效地催化芳香醛、5, 5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮、乙酰乙酸乙酯和乙酸銨發(fā)生"一鍋煮" 反應(yīng)制備一系列的六氫喹啉衍生物。其中催化劑經(jīng)過干燥除水后可以進(jìn)行重復(fù)使用，其催 化活性未有明顯減低（Preparation,characterizationandapplicationofnovelionic liquidasanefficientandreusablecatalystforthesolvent-freesynthesis ofhexahydroquinolines[J]，JournalofMolecularLiquids，2015,209 :224 ~232) 〇 但由于上述酸性離子液體催化劑只含有一個(gè)-so3H，導(dǎo)致催化劑的酸度較小，催化能力較 差，在上述反應(yīng)中需要使用lOmol%。為了提高酸性離子液體的酸度進(jìn)而減少其催化用 量，AbdolkarimZare等將含有兩個(gè)-S03H和一個(gè)-HS04的酸性離子液體[Dsim]HS0 4 (硫 酸氫化1，3-二磺酸基咪唑鑰鹽）作為催化劑運(yùn)用到制備六氫喹啉衍生物的反應(yīng)中，其中 催化劑的用量減少至3mol%，反應(yīng)溫度減少為50°C(Synthesis，characterizationand applicationofionicliquid1，3-disulfonicacidimidazoliumhydrogensulfateas anefficientcatalystforthepreparationofhexahydroquinolines[J]，Journal ofMolecularLiquids，2013,178 :113 ~121)〇
[0004] 由于上述離子液體催化劑結(jié)構(gòu)中含有咪唑環(huán)狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其可生物降解性差，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進(jìn)行降解。另外，該離子液體催化劑 在循環(huán)使用前的處理比較復(fù)雜，需要經(jīng)過除水處理，使得整個(gè)工藝過程效益較低，原料利用 率較差，在工業(yè)化生產(chǎn)中難以被大規(guī)模使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中利用酸性離子液體催化制備六氫喹啉衍生物 過程中存在的離子液體不易生物降解、價(jià)格較高、循環(huán)使用前處理繁瑣、原料利用率低等缺 點(diǎn)，而提供一種易生物降解、催化活性高、循環(huán)使用過程簡單、反應(yīng)原料利用率高的高酸度 離子液體作綠色催化劑，乙醇作溶劑條件下催化制備六氫喹啉衍生物的方法。
[0006] 本發(fā)明所使用的高酸度離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
[0007]
[0008] 本發(fā)明所提供的一種高酸度離子液體催化一鍋法制備六氫喹啉衍生物的方法，其 化學(xué)反應(yīng)式為：
[0009]
[0010] 其中：反應(yīng)中芳香醛（1)、5, 5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮（II)、乙酰乙酸酯（III)和 乙酸銨（IV)的摩爾比為1 :1 :1 :1~1. 5,高酸度離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醛的 2~3%，以毫升計(jì)的反應(yīng)溶劑乙醇的體積量為以毫摩爾計(jì)的芳香醛摩爾量的5~7倍，反 應(yīng)壓力為一個(gè)大氣壓，劇烈攪拌下回流反應(yīng)5~20min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫有大量固體 析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣真空干燥后得到純六氫喹啉衍生物（V)。濾液無需任 何處理直接用于下一次反應(yīng)，可以重復(fù)使用至少5次，其產(chǎn)物產(chǎn)率未有明顯降低。
[0011] 本發(fā)明所用的芳香醛為苯甲醛、對(duì)氯苯甲醛、對(duì)甲基苯甲醛、對(duì)硝基苯甲醛、間硝 基苯甲醛、對(duì)甲氧基苯甲醛、鄰甲氧基苯甲醛、對(duì)羥基苯甲醛、間羥基苯甲醛、對(duì)溴苯甲醛、 間溴苯甲醛中的任一種。
[0012] 本發(fā)明所用的乙酰乙酸酯為乙酰乙酸甲酯和乙酰乙酸乙酯中的任一種。
[0013] 本發(fā)明所使用的高酸度離子液體催化劑的制備方法，參見相關(guān)文獻(xiàn)（Novel multiple-acidicionicliquids:greenandefficientcatalystsforthe synthesisofbis-indolylmethanesundersolvent-freeconditions[J]，Journalof Industrial&EngineeringChemistry，2015,24:127 ~131)〇
[0014] 本發(fā)明與其它酸性離子液體作催化劑的制備方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 1、酸性離子液體的酸度高，催化活性好，使用量低；
[0016] 2、催化劑的結(jié)構(gòu)比較簡單，可以生物降解，對(duì)環(huán)境友好；
[0017] 3、原料利用率高，原子經(jīng)濟(jì)性較好；
[0018] 4、制備催化劑的原料廉價(jià)易得；
[0019] 5、整個(gè)制備過程簡單、方便和經(jīng)濟(jì)，便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明高酸度離子液體催化劑在催化制備2, 7, 7-三甲基-5-氧代-4-苯 基-1，4，5，6，7，8-六氫喹啉-3-乙酸酯反應(yīng)中循環(huán)使用時(shí)的產(chǎn)物產(chǎn)率變化圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明高酸度離子液體催化劑在催化制備4-(4-甲氧基苯基）-2, 7, 7-三 甲基-5-氧代-1，4, 5,6, 7,8-六氫喹啉-3-乙酸酯反應(yīng)中循環(huán)使用時(shí)的產(chǎn)物產(chǎn)率變化圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明高酸度離子液體催化劑在催化制備4-(4-甲氧基苯基）-2, 7, 7-三 甲基-5-氧代-1，4, 5,6, 7,8-六氫喹啉-3-甲酸酯反應(yīng)中循環(huán)使用時(shí)的產(chǎn)物產(chǎn)率變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)和顯著效果可以從下述的實(shí)施例中得以體現(xiàn)，但它們并不對(duì)本 發(fā)明作任何限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，均 屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，其中實(shí)施例中 反應(yīng)產(chǎn)物的測試表征使用的是德國Bruker公司、型號(hào)為AVANCE-II300MHz的核磁共振儀； 反應(yīng)產(chǎn)物的熔點(diǎn)采用毛細(xì)管法測定。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 將2mmol苯甲酸、2mmol5, 5_二甲基_1，3_環(huán)己二酬、2mmol乙醜乙酸乙酯、 2. 5mmol乙酸銨和0. 05mmol高酸度離子液體分別加入到盛有10ml乙醇的帶有攪拌子和冷 凝管的50ml單口瓶中。劇烈攪拌下回流反應(yīng)9min，TLC(薄板層析）檢測，原料點(diǎn)消失，反 應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣真空干燥后得到純 2, 7, 7-三甲基-5-氧代-4-苯基-1，4, 5,6, 7,8-六氫喹啉-3-乙酸酯，產(chǎn)率為95%。濾液 中加入苯甲醛、5, 5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮、乙酰乙酸乙酯和乙酸銨后進(jìn)行重復(fù)使用。
[0026] 2,7,7_三甲基-5-氧代-4-苯基-1，4,5,6,7,8-六氫喹啉-3-乙酸酯：111邛.206~ 208。(：NMR(300MHz，DMS0-d6) :S= 〇? 83(s，3H)，1. 02(s，3H)，1. 16(t，J= 7. 0Hz，3H)， 2.03 ~2.24 (m，2H)，2.31 (s，3H)，2. 40 ~2.52 (m，2H)，4.01 (q，J= 7.0Hz，2H)，4.84 (s， 1H)，7. 08(m，1H)，7. 21(t，J= 6. 7Hz，2H)，7. 23(t，J= 6. 5Hz，2H)，9. 15(s，1H)
[0027] 實(shí)施例2<