喹啉酮類化合物的簡便合成

陳科

(湖南環境生物職業技術學院，湖南 衡陽 421005)

0 引言

近幾年來，隨著人們生活質量水平的不斷提高，人們對于生活當中的一切物品的安全性要求越來越高，尤其是對于農業發展過程來說，傲慢開始逐漸追求一些保護性相對較強，而性相對較低的農藥，這也在一定程度上促進了農藥化學的飛速發展。目前，有機化學逐漸融入了農藥化學的發展過程當中，目前來看，喹啉作為一種含氮雜環化合物，是許多的農藥制作過程當中的一個核心部分，而且由于它存在于各種天然產物當中，所以說對于喹啉類的化合物的使用，人們始終保持著相對較高的關注度，大部分關于喹啉類化合物合成過程當中，反應條件都相對苛刻，所以說探究喹啉酮類化合物的簡便合成是非常必要的。

1 喹啉酮類化合物合成的重要性分析

(1)喹啉酮及其化合物是一種非常重要的雜環化合物，它主要產生于天然產物以及藥物活性分子當中，在所有的喹啉同類化合物當中，由于它的生物活性相對較好，所以說在藥物當中，大量應用也使得喹啉酮類化合物成為研究熱點。喹啉同類化合物，它的一個主要的優點是它的生物活性相對較高，比如抗病毒抗HIV抗腫瘤抗病菌等，在天然藥物和化合物藥中都很常見。但在喹啉酮類化合物合成的過程當中，它對外界條件要求往往相對較高，對于酸類的要求以及氧化物的要求都相對較高，所以說對喹啉酮類化合物合成方法進行綜合探討，以便探究出更好的，更全面的合成方法是非常必要的。

(2)目前，喹啉酮類化合物是當前比較常見的一種應用于抗菌藥物當中的成分，自1962年第一個喹啉酮類抗菌藥物面世以來，越來越多的喹啉酮類化合物開發出來的抗菌藥物出現，其中，諾氟沙星、環丙沙星等，都最為典型，具有代表性的喹啉酮類化合物，要想使得喹啉酮類化合物擁有更為廣闊的使用空間，就必須要將其的特性進行充分的了解，目前來看，他是一個重要的有機合成氣會廣泛應用于藥物中間體的合成。可以說，喹啉酮類化合物在生物醫學當中起到了非常重要的作用。目前，大部分的喹啉酮類化合物在進行合成的過程當中，它主要是采用縮合反應，使用過渡金屬催化。這種方法在喹啉酮類化合物合成的過程當中往往很難體現分子多樣性，而且這種相對苛刻的硬條件使得化合物的可修飾性相對較弱，所以對喹啉酮類化合物的合成方法進行深入探究是非常必要的。

2 材料與方法

2.1 反映儀器的篩選

在進行實驗的過程當中，首先要想保證整體的實驗過程，操作相對簡單，反應效率達到最高，首先就需要對儀器以及試劑進行篩選，目前，在反應的過程當中，要保證整個反應的溫度得到控制，還需要進行烘干水洗等步驟，需要用到控溫電磁攪拌，再烘干的玻璃儀器當中進行諸多的流程，而且在整個的實驗過程當中，采用紅外光譜儀進行I2的測定，使用核磁共振儀檢測。以高氯酸作為溶劑，在實驗過程當中所涉及的試劑都要保證化學純度或分析純，溶劑要進行干燥處理，干燥處理的過程當中，往往選用無水硫酸鈉，或者是分子篩，而且對于流動性來說，也需要進行材料選擇，目前采用工業及石油醚和乙酸乙酯，反映監控則選用薄層色譜法。

2.2 乙酰基烯胺酮化合物的合成

在對該化合物合成的過程當中，首先要選擇圓底燒瓶，目前來看，選用25 mL的燒瓶加入乙酸乙酸酐等多種溶液，對其進行加熱，保證溫度達到50 ℃之后，對其進行薄層色譜法監測，以保證反應能夠完成之后，將其冷卻至室溫采用飽和的碳酸鈉溶液，對其進行綜合，然后對其進行萃取，水洗等等使用無水硫酸鈉進行干燥蒸餾濃縮得到柱層析分離的粗產物，由于類似的化合物的生成過程的研究相對較多，所以本文不做過多闡述。

2.3 乙酰基喹啉的制取

另一方面，再對乙酰基喹啉制取的過程當中，主要采用乙酰基烯丙基苯胺溶液作為反應劑，通過醋酸鈀、無水硫酸銅等，依次加入到耐壓管中，在室溫條件下滴入無水乙酸，保證混合溶劑緩慢升溫到100 ℃，這樣就可以保證整個的反應能夠得到充分進行，然后對溶劑進行恒溫反應，保證它能夠反應完畢，然后將耐壓反應結束后進行耐壓管的密閉，使其能夠冷卻至室溫，整個過程結束后將乙酸乙酯加入到反應混合物當中，并通過少量的氯化鈉水溶液進行水洗，以便能夠清除多余的乙酸合并有機相，減壓除去有機溶劑后，將殘余的物經過硅膠柱層進行分離，得到乙酰基烯丙基苯胺。

3 結果與分析

3.1 條件的優化對于喹啉酮化合物的合成作用

在進行喹啉酮化合物合成的過程當中選擇乙酰基丙基苯胺作為模板底物的過程當中進行催化劑，氧化劑以及溶劑的篩選是非常重要的，目前來看，無水醋酸銅為氧化劑，以無水乙酸作為溶劑，在100 ℃的油浴中，恒溫反應4 h，可以得到目標化合物乙酰基喹啉。而對于其他的溶劑也進行分別的檢測，篩選過后發現六氟異丙醇，二氯乙烷等，這些溶劑都無法得到乙酰基喹啉，而當使用醋酸與二氧六環混合溶劑進行反應的過程當中，它往往會根據溶劑的體積比的不同而影響到實驗的最終結果，目前以45%到60%的產率得到乙酰基喹啉。總之，實驗結果表明，在反映的過程當中，往往需要根據不同的反應條件來影響到反應的根本速率。目前以醋酸鈀作為催化劑，無水醋酸銅作為氧化劑，恒溫反應是最佳的反應條件，在該反應上，它的溶劑、催化劑、氧化劑反應時間以及溫度和添加劑等不同條件下，會得到不同的反應，速率通過平行實驗可以不斷地對產率進行優化。

3.2 反應溶劑及催化劑對產率的影響

對于一個化合反應來說，催化劑和反應溶劑對于整個反應的可行性會造成極大的影響，目前來看，選用乙酰基烯丙基苯胺作為模板底物進行反應時，也醋酸鈀作為催化劑，無水硫酸銅作為氧化劑，往往能夠得到乙酰基喹啉，而且得到該目標產物時，也對容器提出了較高要求。目前六氟異丙醇、二氯乙烷等進行反應都不可以取得，而采用醋酸與二氧六環混合溶劑作為反應條件時，反應速率往往受到溶劑的體積比影響。在該反應的過程當中，往往需要在酸性條件下進行，這樣才能夠保證整個的反應速率達到最高。而催化劑對于產率也會造成極大的影響，催化劑作為影響一個反應速率的一個重要因素，再選擇催化劑的過程當中，以醋酸是否添加作為對照實驗，可以明確催化劑對于產率的巨大影響，當反映沒有加入醋酸鈀時沒有得到目標產物，而加入醋酸鈀使產物的收率高達60%，能夠在一定程度上顯示催化劑對產率的影響。

3.3 反應時間以及反應溫度對于產率的影響

反應時間和反應溫度的把握是影響反應速率的兩個較為重要的外界因素，在探討反應時間對于產率的影響時，往往需要控制其他條件不變，進而考察不同反應時間對產率的影響，目前來看，反應2 h，整個反應的產率達到了50%，而反應達4 h后，產率達到了64%，之后反應速率不再隨著反應時間的延長而升高，甚至呈現出微微下降的趨勢，因此選擇反應時間也是非常必要的。不同的溫度，對于反應速率和產率的影響明顯，低溫情況下，底物轉化速率往往相對較慢，這就會使得產物的收率也較低。

4 結語

綜上可知，對于喹啉酮類化合物來說，制作方法是相對多樣的，目前大部分的喹啉酮化合物在制作的過程當中，對于環境要求還是相對較高的，而以四種對位取代烯丙基苯胺為材料來實現烯丙基苯胺的氧化環化反應就能夠減少制作過程當中對于外界環境的一些較高的要求，而且于環境比較友好，不會造成較大的經濟負擔，經濟性相對較高。在整個的反應過程當中，對于反應環境以及反應要求條件都相對不高，整體反應比較溫和。還可以繼續不斷研究新的氧化環化反應，以便能夠使得喹啉酮類化合物的應用更為廣泛。