Page 227 - 《精细化工》2023年第2期

第 2 期 陈学华，等: 水介质中离子液体催化合成四氢喹唑啉衍生物 ·449·

色化学的探索，本课题组在 2020 年报道了一种酶催
化合成四氢喹唑啉的方法，该方法反应条件比较温
和，但反应时间较长（36 h） [15] 。因此，为了克服
上述方法存在的问题，开发更加绿色且高效的合成
工艺制备四氢喹唑啉类衍生物仍然具有重要意义。 以 2-(1-吡咯烷基)苯甲醛（Ⅰa）的合成为例。
离子液体（ILs）作为一种新型的绿色反应介质 在 250 mL 圆底烧瓶中加入 2-氟苯甲醛 4.96 g
和催化剂，具有蒸气压低、毒性小、热稳定性强、 （40 mmol）、无水碳酸钾 6.36 g（46 mmol）、四氢
可循环利用及对环境友好等优点 [16] ，符合绿色化学 吡咯 3.27g（46 mmol）、N,N-二甲基甲酰胺 40 mL，
的标准；在过去的二三十年间成为研究热点，在合 在磁力搅拌和回流条件下反应 20 h。将反应混合物
成化学、分析化学、电化学、分离化学和能源化学 冷却至室温，加入 100 mL 水稀释后，用 3×100 mL
等领域应用广泛 [17] 。 乙酸乙酯萃取产物，得到的有机相用饱和 NH 4Cl 溶液
基于以上原因，本文以离子液体 1-丁基-3-甲基 洗涤，再用无水硫酸钠干燥，而后旋蒸脱除溶剂，最
后用柱层析法〔V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）=10∶1〕
咪唑四氟硼酸盐（[BMIM][BF 4 ]）为催化剂，水为
反应介质，通过 2-(1-吡咯烷基)苯甲醛与芳香胺的环 分离产物，得到黄色液体Ⅰa。2-(1-氮杂卓基)苯甲
醛（Ⅰb）的合成方法同上，只需将原料四氢吡咯变
化反应制备了一系列四氢喹唑啉衍生物；同时进行
为六亚甲基亚胺。
了离子液体循环使用实验。尽管离子液体催化合成
四氢喹唑啉衍生物已经有过一些报道 [18-19] ，但一般 1.2.2 四氢喹唑啉类衍生物的合成
合成路线如下所示：
以离子液体或有机溶剂为反应介质，存在成本高、

操作麻烦等缺点；而本文以水作为反应介质，微量
的离子液体为催化剂，成本低、绿色环保，为合成
四氢喹唑啉衍生物提供了参考。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器
1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基
咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、
1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑
四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、N-丁

基咪唑四氟硼酸盐、溴化-1-丁基-3-甲基咪唑，质量
分数均为 99%，上海成捷化学有限公司；无水碳酸 以化合物Ⅲaa 的合成为例。在 10 mL 试管中加
入 0.0350 g（0.2 mmol）2-(1-吡咯烷基)苯甲醛，0.0372
钾、N,N-二甲基甲酰胺（DMF），AR，天津市致远
g（0.4 mmol）苯胺、30%（0.0136 g，0.06 mmol）的
化学试剂有限公司；2-氟苯甲醛（质量分数为 98%）、
[BMIM][BF 4 ]和 1 mL H 2 O，在 90 ℃下搅拌 6 h。通
四氢吡咯（质量分数为 99%）、六亚甲基亚胺（GC）、
过 TLC〔V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶1〕跟踪反
苯胺（GC），上海阿拉丁生化科技有限公司；2-甲基
应，反应结束后，向反应混合物中加入 1 mL 二氯甲
苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺、4-甲氧基苯胺、4-
烷，然后用 3×5 mL 二氯甲烷萃取产物，得到的有
氟苯胺、4-硝基苯胺、4-氨基联苯（质量分数为 99%），
机相经减压浓缩得到粗产物，经柱层析分离〔V（石
3,4-二甲氧基苯胺、4-氯苯胺、4-溴苯胺、4-氰基苯
油醚）∶V（乙酸乙酯）=10∶1〕得到 0.0410 g 白色
胺、2-氨基苯并噻唑（质量分数为 98%） ，上海安耐
固体，产率为 81%。Ⅲab~ak、Ⅲba、Ⅲbd、Ⅲbg~bj
吉化学试剂有限公司。所有试剂未经纯化直接使用。
和Ⅲbl~bm 的合成方法同上。
AVANCE HD 型 500 MHz 核磁共振波谱仪，瑞
4-苯基-1,2,3,3a,4,5-六氢吡咯并[1,2-a]喹唑啉
士 Bruker 公司。
（Ⅲaa）：白色固体，熔点 80.6~82.3 ℃（文献值 82.6~
1.2 合成方法 [5] 1
84.4 ℃ ），产率 81%。 HNMR (500 MHz, CDCl 3 )，
1.2.1 2-(1-吡咯烷基)苯甲醛和 2-(1-氮杂卓基)苯甲
δ：7.24 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 7.11 (d, J = 7.5 Hz, 2H),
醛的合成
7.06 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 6.89 (d, J = 7.3 Hz, 1H), 6.57
合成路线如下所示： (t, J = 7.4 Hz, 1H), 6.46 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 4.56 (dd,