2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的探讨合成

廖蓓玲，尚中博，李石雄，蒋毅民

(1.河池学院 化学与生命工程学院，广西 宜州 546300;2.广西师范大学 化学与药学学院，广西 桂林 541004)

0 引言

据现代药理研究，大青叶具有抗菌、抗病毒、抗癌、增强免疫调节等方面的作用，大青叶的化学成分主要为有机酸、靛蓝、菘蓝苷、靛玉红、色胺酮、4(3H)－喹唑酮、异荭草苷－3″－O－吡喃葡萄糖苷、异牡荆素等化合物[1]。国内外的药理试验证明，4(3H)－喹唑酮及其衍生物具有抗菌、抗病毒、抗癌、抗高血压、抗高血脂以及抗高胆固醇的作用[2－9]，因此吸引了许多科学家的关注。

4(3H)－喹唑酮和它的衍生物具有较好的生物活性[1]。由于4(3H)－喹唑酮具有较好的平面结构和丰富的配位原子，及其容易形成配合物，特别是其2位被羧基取代时，更容易形成平面型的配合物。可以预见，这类配合物易以插入方式与肿瘤或病毒的DNA作用，从而达到抗肿瘤、抗病毒的目的。由此可见，4(3H)－喹唑酮及其2取代衍生物的金属药配合物具有较好的潜在应用前景[10]。本文以邻氨基苯甲酰胺、草酸二乙酯为原料探讨合成了2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Nicolet FT－IR型傅立叶变换红外光谱仪(KBr压片)，摄谱范围400～4000 cm－1;日本安捷伦CrysAlis PRO单晶衍射仪。

邻氨基苯甲酰胺(化学纯)，草酸二乙酯(化学纯)，无水乙醇(分析纯)，乙腈(分析纯)。

1.2 探讨2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的合成

根据文献报道[11－13]，仅仅有2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的合成与结构，并没有解释2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮反应生成的过程。根据文献的报道以及作者的探索，我们发现邻氨基苯甲酰胺与草酸二乙酯在120℃油浴条件下，反应6 h，生成一个中间体。把温度调高到180℃继续反应6 h，便开始生成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。反应过程如下:

1.3 培养2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体晶体

1 g 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体溶于10 mL的无水乙醇中，常温条件下放置1 d，会有浅黄色块状的2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体晶体生成。2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体红外数据分析(KBr，cm－1):3459 m，3080 w，1705 w，1673 s，1611 w，1436 w，1389 w，1295 s，1246 w，1168 w，1010 w，880 w，767 w，689 w，602 w，559 w，498 w。

1.4 培养2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶体

0.0216 g 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮溶于10 mL乙腈中，搅拌15 min后，在常温条件下放置1 d，会有浅黄色的2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶体生成。2－甲酸乙酯喹唑酮的红外数据分析(KBr，cm－1):3436 w，3073 m，1733 w，1686 s，1596 m，1460 m，1371 w，1317 s，1248 m，1016 m，981 m，872 m，763 m，681 w，605 w，551 w，503 w。

1.5 X－单晶衍射测试

分别取大小合适的2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体和2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶体颗粒用于晶体结构测试，衍射数据在安捷伦CrysAlis PRO单晶衍射仪上进行的X－射线衍射实验进行收集。用石墨单色化的Mo－Kα辐射作为衍射光源(λ=0.71073 Å)，收集温度均为293(2)K，分别在一定的θ范围内收集到单晶衍射数据。晶体结构用Olex2软件进行解析，全部数据由经验吸收校正，非氢原子坐标及各向异性用Olex2软件经全矩阵最小二乘法精修。2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体和2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的晶体参数列于表1中，部分键长键角列于表2、表3中。

表1 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体和2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶体学参数

表2 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体部分键长键角

表3 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮部分键长键角

2 结果与讨论

2.1 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体的结构描述

2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体的分子结构图如图1所示，在合成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮过程中，邻氨基苯甲酰胺上的氨基与草酸二乙酯先反应，生成一个中间体。X－单晶衍射表明这个中间体属于三斜晶系，P－1空间群:a=8.3530(14)Å，b=8.6482(18)Å，c=9.159(2)Å;α=77.282(19)°，β=83.618(16)°，γ=63.839(19)°;V=579.2(2)Å3。O1－C1=1.236(2)Å，N1－C1=1.326(2)Å，N2－C7=1.410(2)Å，N2－C8=1.341(2)Å。在中间体这个结构中，除了N1外，所有的原子都在一个平面上。

2.2 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的结构描述

2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的分子结构图如图2所示。这个中间体在180℃继续反应，就合成了2－甲酸乙酯－4(3H)喹唑酮。X－单晶衍射表明这个2－甲酸乙酯－4(3H)喹唑酮属于单斜晶系，P21/n空间群:a=11.2075(7)Å，b=4.5383(3)Å，c=20.6255(11)Å;α =90°，β =103.370(6)°，γ =90°;V=1020.64(11)Å3。O1－C1=1.226(2)Å，N1－C1=1.370(3)Å，N2－C7=1.391(3)Å，N2－C8=1.288(3)Å，N1－C8=1.369(2)Å。2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮是一个有着平面构型的有机分子。综合图1和图2我们发现，邻氨基苯甲酰胺上的氨基与草酸二乙酯先反应，先生成一个中间体，然后再合环生成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。

图1 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中间体分子结构图

图2 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮分子结构图

3 结论

本文通过文献报道和作者的探索，我们发现邻氨基苯甲酰胺与草酸二乙酯在120℃时生成一个中间体，把温度升高到180℃继续反应，就合成了2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。探讨了以邻氨基苯甲酰胺和草酸二乙酯为原料，反应生成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的过程，并成功的获得了它们的X－单晶衍射数据和晶体结构。

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