8-喹啉酰胺衍生物的合成开题报告

 2022-02-02 21:43:03

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

课题的意义、国内外研究进展、应用前景等(列出主要参考文献)(1) 课题意义喹啉及其衍生物是一类具有良好生物活性的含氮杂环化合物,广泛存在于多种天然产物及合成化合物中,具有较好的生物活性,广泛应用于药物制造、染料工业、化学分析、植物保护等领域。许多人工设计合成的新型喹啉衍生物在抗高血压、抗忧郁、抗菌、抗病毒、抗疟疾、抗癌等领域都有应用,其合成及活性研究受到化学工作者的高度重视。通过有机合成手段,实现8-喹啉酰胺衍生物高效、结构多样性地构建,测试其生物活性,从而研究该类化合物的构效关系。(2) 研究概况喹啉及其衍生物是一类常见的含氮杂环化合物,许多含有喹啉结构的杂环化合物具有非常重要的生物和药理活性,因此也成为人们在新药创制中最常用到的杂环结构之一。随着科技工作者和各大制药公司对喹啉类化合物在医药和农药方面的广泛研究和不断探索,近年来多个含喹啉环结构的杂环化合物作为医药和农药制品被投放市场。1) 任志林等 [1]以α-唑基酯和邻叠氮基苯甲酸为原料,在常温下以四氢呋喃为溶剂,叔丁醇钾为碱反应2小时便顺利的得到中间体,中间体不经分离,蒸除四氢呋喃,加入三苯基膦试剂,在甲苯中回流发生aza-witting反应得到2-烷氧基取代的3-唑基喹啉衍生物(图2-1)。图2-1 3-唑基喹啉衍生物的合成路线2) 和平等[2]以邻叠氮基苯甲醛、取代苯乙酮为原料,以一水合氢氧化锂为催化剂,与对甲基苯磺酰亚甲基异腈发生van leusen反应,得到吡咯中间体7,将叠氮化合物7溶解在干燥的二氯甲烷溶液中,室温下滴加三苯基膦的二氯甲烷溶液,生成的中间体膦亚胺8不经分离,直接发生分子内aza-wittig 反应,关环得到吡咯并[3,4-c]喹啉衍生物9(图2-2)。

图2-2 吡咯并[3, 4-c]喹啉衍生物的合成路线

3) 徐炜政等报道了[3]一种以 3-溴-5-三氟甲基苯胺为起始原料,经skraup缩合、钯催化偶联、氨基的脱保护和sandmeyer几步反应得到7-溴-5-三氟甲基喹啉的方法(图2-3)。图2-3 7-溴-5-三氟甲基喹啉的合成路线4) 黄筑艳等报道了[4]一种起始原料为3,4-二甲基苯胺、水合氯醛和盐酸羟胺,经四步反应合成6,7-二甲基-4-喹啉羧酸(图2-4)的方法。该目标化合物是多种生物活性药物分子的骨架,有很大的研究价值及应用前景。图2-4 6,7-二甲基-4-喹啉羧酸5) 基于喹啉、腙及酰腙具有抗肿瘤等广泛的生物活性的应用前景,张贵生等[5]设计合成了两个系列的芳基修饰苯并[h]喹啉酰腙和腙类衍生物(图2-5)。图2-5 苯并[h]喹啉腙类化合物的合成路线6) 刘景辉等报道了[6]以n-(喹啉-8-基)新戊酰胺和dl-1-苯乙醇为原料,酸酐为添加剂,无水三氯化铁作催化剂,溶剂为1,2-二氯乙烷,制备5-(1-苯乙基)-8-氨基喹啉(图2-6)的方法。该课题组研究发现最优反应条件下产率可达83%。7) 曲峰等研究了[7]一种以邻叠氮基苯甲醛、取代苯胺和烯烃为原料,二氯甲烷为溶剂,反应得到中间体叠氮化合物 37,不经分离,直接加入三苯基膦,生成中间体膦亚胺38,然后与异氰酸酯反应,经由分子内氮杂维悌希,分子内亲核加成关环,得到12,13-二氢-三取代喹啉并[1,2-c]喹唑啉39的方法。具体合成路线如图2-7图2-7 喹啉并[1,2-c]喹唑啉衍生物的合成路线8) 罗维报道了[8]一种采用活性拼接原理将具有优良生物活性的吡唑环结构引入到喹啉的结构中,合成含有吡唑环的喹啉类化合物的方法。合成路线见图2-8。图2-8 新型含吡唑环的喹啉类化合物的合成路线9) 黄超课题组研究了[9]一种便捷、环境友好、高效绿色地合成4-喹啉酮衍生物的方法。该合成方法从简单易得的丁炔二酸二乙酯和芳香胺出发,在无溶剂条件下以多聚磷酸ppa为催化剂进行分子内的关环反应得到目标化合物。图2-9 4-喹啉酮衍生物的合成路线10) 李天翔等报道了以降冰片烯作初始原料,经水合、氧化、缩合、环合和水解几步反应合成2-羟基-5, 6, 7, 8-四氢-5, 8-亚甲基喹啉-3-羧酸(图2-10),该课题组提出,该生产工艺具有操作简单、后处理简单、收率较高等优点,适用于化工生产。[10]图2-10 2-羟基-5, 6, 7, 8-四氢-5, 8-亚甲基喹啉-3-羧酸的合成路线(3) 应用前景鉴于各类喹啉衍生物拥有广泛的生物活性, 具有重要的应用价值, 该类化合物的合成研究已取得长足的发展。尽管各有优点, 但存在着不同程度的问题。例如:所用起始原料结构复杂,原子经济性低,成本较高;原料结构多样性差,导致产物结构通常比较单一,若想获得母体骨架上带不同取代基的一系列喹啉衍生物, 往往需要进行后续反应,导致合成路线及反应时间较长。随着市场的需求,越来越多的含喹啉结构的药物分子被设计合成出来,该类化合物必将有很好的市场应用前景。

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2. 研究的基本内容和问题

(1) 研究的目标 合成一系列8-喹啉酰胺衍生物,并通过核磁质谱等手段对其结构进行确认,所得化合物为后续生物活性测试提供原料。

(2) 研究的内容1) 合成15个喹啉和芳胺不同位点含不同取代基的8-喹啉酰胺衍生物。

2) 通过氢谱、碳谱和质谱等手段对上述所得化合物进行结构表征。

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3. 研究的方法与方案

(1) 研究方法1) 查阅相关文献,设计8-喹啉甲酸衍生物的合成路线。

2) 探索反应的最佳反应条件,完成酰化反应。

(2) 技术路线(3) 实验方案1) 通过调研文献,借鉴相关化合物的合成路线,用于指导合成8-喹啉甲酸衍生物。

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4. 研究创新点

本课题合成一系列未见文献报道的8-喹啉酰胺衍生物。选题具有新颖性。

5. 研究计划与进展

研究计划:

合成15个喹啉和芳胺不同位点含不同取代基的8-喹啉酰胺衍生物。

预期进展:

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