喹啉酮类化合物的简便合成

陈科

(湖南环境生物职业技术学院，湖南 衡阳 421005)

0 引言

近几年来，随着人们生活质量水平的不断提高，人们对于生活当中的一切物品的安全性要求越来越高，尤其是对于农业发展过程来说，傲慢开始逐渐追求一些保护性相对较强，而性相对较低的农药，这也在一定程度上促进了农药化学的飞速发展。目前，有机化学逐渐融入了农药化学的发展过程当中，目前来看，喹啉作为一种含氮杂环化合物，是许多的农药制作过程当中的一个核心部分，而且由于它存在于各种天然产物当中，所以说对于喹啉类的化合物的使用，人们始终保持着相对较高的关注度，大部分关于喹啉类化合物合成过程当中，反应条件都相对苛刻，所以说探究喹啉酮类化合物的简便合成是非常必要的。

1 喹啉酮类化合物合成的重要性分析

(1)喹啉酮及其化合物是一种非常重要的杂环化合物，它主要产生于天然产物以及药物活性分子当中，在所有的喹啉同类化合物当中，由于它的生物活性相对较好，所以说在药物当中，大量应用也使得喹啉酮类化合物成为研究热点。喹啉同类化合物，它的一个主要的优点是它的生物活性相对较高，比如抗病毒抗HIV抗肿瘤抗病菌等，在天然药物和化合物药中都很常见。但在喹啉酮类化合物合成的过程当中，它对外界条件要求往往相对较高，对于酸类的要求以及氧化物的要求都相对较高，所以说对喹啉酮类化合物合成方法进行综合探讨，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，喹啉酮类化合物是当前比较常见的一种应用于抗菌药物当中的成分，自1962年第一个喹啉酮类抗菌药物面世以来，越来越多的喹啉酮类化合物开发出来的抗菌药物出现，其中，诺氟沙星、环丙沙星等，都最为典型，具有代表性的喹啉酮类化合物，要想使得喹啉酮类化合物拥有更为广阔的使用空间，就必须要将其的特性进行充分的了解，目前来看，他是一个重要的有机合成气会广泛应用于药物中间体的合成。可以说，喹啉酮类化合物在生物医学当中起到了非常重要的作用。目前，大部分的喹啉酮类化合物在进行合成的过程当中，它主要是采用缩合反应，使用过渡金属催化。这种方法在喹啉酮类化合物合成的过程当中往往很难体现分子多样性，而且这种相对苛刻的硬条件使得化合物的可修饰性相对较弱，所以对喹啉酮类化合物的合成方法进行深入探究是非常必要的。

2 材料与方法

2.1 反映仪器的筛选

在进行实验的过程当中，首先要想保证整体的实验过程，操作相对简单，反应效率达到最高，首先就需要对仪器以及试剂进行筛选，目前，在反应的过程当中，要保证整个反应的温度得到控制，还需要进行烘干水洗等步骤，需要用到控温电磁搅拌，再烘干的玻璃仪器当中进行诸多的流程，而且在整个的实验过程当中，采用红外光谱仪进行I2的测定，使用核磁共振仪检测。以高氯酸作为溶剂，在实验过程当中所涉及的试剂都要保证化学纯度或分析纯，溶剂要进行干燥处理，干燥处理的过程当中，往往选用无水硫酸钠，或者是分子筛，而且对于流动性来说，也需要进行材料选择，目前采用工业及石油醚和乙酸乙酯，反映监控则选用薄层色谱法。

2.2 乙酰基烯胺酮化合物的合成

在对该化合物合成的过程当中，首先要选择圆底烧瓶，目前来看，选用25 mL的烧瓶加入乙酸乙酸酐等多种溶液，对其进行加热，保证温度达到50 ℃之后，对其进行薄层色谱法监测，以保证反应能够完成之后，将其冷却至室温采用饱和的碳酸钠溶液，对其进行综合，然后对其进行萃取，水洗等等使用无水硫酸钠进行干燥蒸馏浓缩得到柱层析分离的粗产物，由于类似的化合物的生成过程的研究相对较多，所以本文不做过多阐述。

2.3 乙酰基喹啉的制取

另一方面，再对乙酰基喹啉制取的过程当中，主要采用乙酰基烯丙基苯胺溶液作为反应剂，通过醋酸钯、无水硫酸铜等，依次加入到耐压管中，在室温条件下滴入无水乙酸，保证混合溶剂缓慢升温到100 ℃，这样就可以保证整个的反应能够得到充分进行，然后对溶剂进行恒温反应，保证它能够反应完毕，然后将耐压反应结束后进行耐压管的密闭，使其能够冷却至室温，整个过程结束后将乙酸乙酯加入到反应混合物当中，并通过少量的氯化钠水溶液进行水洗，以便能够清除多余的乙酸合并有机相，减压除去有机溶剂后，将残余的物经过硅胶柱层进行分离，得到乙酰基烯丙基苯胺。

3 结果与分析

3.1 条件的优化对于喹啉酮化合物的合成作用

在进行喹啉酮化合物合成的过程当中选择乙酰基丙基苯胺作为模板底物的过程当中进行催化剂，氧化剂以及溶剂的筛选是非常重要的，目前来看，无水醋酸铜为氧化剂，以无水乙酸作为溶剂，在100 ℃的油浴中，恒温反应4 h，可以得到目标化合物乙酰基喹啉。而对于其他的溶剂也进行分别的检测，筛选过后发现六氟异丙醇，二氯乙烷等，这些溶剂都无法得到乙酰基喹啉，而当使用醋酸与二氧六环混合溶剂进行反应的过程当中，它往往会根据溶剂的体积比的不同而影响到实验的最终结果，目前以45%到60%的产率得到乙酰基喹啉。总之，实验结果表明，在反映的过程当中，往往需要根据不同的反应条件来影响到反应的根本速率。目前以醋酸钯作为催化剂，无水醋酸铜作为氧化剂，恒温反应是最佳的反应条件，在该反应上，它的溶剂、催化剂、氧化剂反应时间以及温度和添加剂等不同条件下，会得到不同的反应，速率通过平行实验可以不断地对产率进行优化。

3.2 反应溶剂及催化剂对产率的影响

对于一个化合反应来说，催化剂和反应溶剂对于整个反应的可行性会造成极大的影响，目前来看，选用乙酰基烯丙基苯胺作为模板底物进行反应时，也醋酸钯作为催化剂，无水硫酸铜作为氧化剂，往往能够得到乙酰基喹啉，而且得到该目标产物时，也对容器提出了较高要求。目前六氟异丙醇、二氯乙烷等进行反应都不可以取得，而采用醋酸与二氧六环混合溶剂作为反应条件时，反应速率往往受到溶剂的体积比影响。在该反应的过程当中，往往需要在酸性条件下进行，这样才能够保证整个的反应速率达到最高。而催化剂对于产率也会造成极大的影响，催化剂作为影响一个反应速率的一个重要因素，再选择催化剂的过程当中，以醋酸是否添加作为对照实验，可以明确催化剂对于产率的巨大影响，当反映没有加入醋酸钯时没有得到目标产物，而加入醋酸钯使产物的收率高达60%，能够在一定程度上显示催化剂对产率的影响。

3.3 反应时间以及反应温度对于产率的影响

反应时间和反应温度的把握是影响反应速率的两个较为重要的外界因素，在探讨反应时间对于产率的影响时，往往需要控制其他条件不变，进而考察不同反应时间对产率的影响，目前来看，反应2 h，整个反应的产率达到了50%，而反应达4 h后，产率达到了64%，之后反应速率不再随着反应时间的延长而升高，甚至呈现出微微下降的趋势，因此选择反应时间也是非常必要的。不同的温度，对于反应速率和产率的影响明显，低温情况下，底物转化速率往往相对较慢，这就会使得产物的收率也较低。

4 结语

综上可知，对于喹啉酮类化合物来说，制作方法是相对多样的，目前大部分的喹啉酮化合物在制作的过程当中，对于环境要求还是相对较高的，而以四种对位取代烯丙基苯胺为材料来实现烯丙基苯胺的氧化环化反应就能够减少制作过程当中对于外界环境的一些较高的要求，而且于环境比较友好，不会造成较大的经济负担，经济性相对较高。在整个的反应过程当中，对于反应环境以及反应要求条件都相对不高，整体反应比较温和。还可以继续不断研究新的氧化环化反应，以便能够使得喹啉酮类化合物的应用更为广泛。