无溶剂一锅法合成Ethyl 4-Oxo-3,4-Dihydro Quinazoline-2-Carboxylates的创新策略及其在杂环化合物构建中的应用

【字体: 时间:2025年09月22日 来源:Journal of Heterocyclic Chemistry 2.4

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  本研究针对传统合成方法中溶剂使用量大、步骤繁琐的问题,开发了一种无溶剂一锅法合成Ethyl 4-oxo-3,4-dihydroquinazoline-2-carboxylates的新策略。通过N-(2-aminobenzoyl)benzotriazoles与草酸二乙酯和乙酸铵的反应,以20%–85%的产率高效获得目标产物,为绿色合成杂环化合物提供了新途径。

  

在药物化学和有机合成领域,喹唑啉酮类化合物因其广泛的生物活性(如抗菌、抗肿瘤和抗炎作用)而备受关注。尤其是Ethyl 4-oxo-3,4-dihydroquinazoline-2-carboxylates(4-氧代-3,4-二氢喹唑啉-2-羧酸乙酯)作为关键中间体,可用于构建多种生物活性分子。然而,传统合成方法通常依赖有机溶剂、多步反应和苛刻条件,导致环境负担加重、操作复杂且产率不稳定。这些局限性促使研究人员探索更绿色、高效且经济的替代策略。

为了解决这些问题,来自土耳其Eski?ehir Technical University的Nasir Ahmad Heravi、Sultan Funda Ekti和?lhami ?elik团队在《Journal of Heterocyclic Chemistry》上发表了一项创新研究。他们开发了一种无溶剂一锅法合成Ethyl 4-oxo-3,4-dihydroquinazoline-2-carboxylates的方法,利用N-(2-aminobenzoyl)benzotriazoles(N-(2-氨基苯甲酰基)苯并三唑)作为关键底物,与草酸二乙酯(diethyl oxalate)和乙酸铵(ammonium acetate)直接反应。该方法不仅避免了溶剂的使用,符合绿色化学原则,还简化了反应流程,实现了20%–85%的产率,为喹唑啉酮类化合物的合成提供了新思路。

研究团队采用的主要技术方法包括:无溶剂反应体系优化(通过加热和搅拌实现均相反应)、底物N-(2-aminobenzoyl)benzotriazoles的制备(基于苯并三唑活化策略)、以及产物结构表征(使用核磁共振谱NMR和质谱MS分析)。所有化学试剂均为商业来源,无需额外样本队列。

研究结果部分:

  • 反应条件优化:通过筛选温度、时间和物料比,确定最佳条件为无溶剂环境下加热至120°C反应2小时,使用等摩尔比的N-(2-aminobenzoyl)benzotriazoles、草酸二乙酯和乙酸铵。该条件实现了最高85%的产率,且副产物少。

  • 底物适用范围:测试了多种N-(2-aminobenzoyl)benzotriazoles衍生物(含不同取代基如甲基、氯基和硝基),发现给电子基团可提高产率(达85%),而吸电子基团则降低产率(最低20%),表明底物电子效应对反应有显著影响。

  • 机理探讨:推测反应经由串联过程:首先草酸二乙酯与乙酸铵形成中间体,随后与N-(2-aminobenzoyl)benzotriazoles发生环化,生成目标喹唑啉酮结构。苯并三唑基团作为离去基团,促进了分子内缩合。

结论部分强调,该无溶剂一锅法具有操作简单、环境友好和产率良好的优点,成功合成了Ethyl 4-oxo-3,4-dihydroquinazoline-2-carboxylates系列化合物。讨论中指出,该方法优于传统溶剂法,减少了废物生成,且底物适应性较广,但产率受取代基影响较大,未来可进一步优化以扩展应用。总体而言,这项研究为杂环化合物的绿色合成提供了实用策略,对药物研发和有机化学工业具有重要推动意义。

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