Yb／NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Yb／NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，具體步驟如下：(a)將α-羥基酮、鄰苯二胺、嗎啡啉和Yb／NaY分子篩催化劑混合后，加入溶劑，在75～85℃攪拌回流4～6h；(b)將步驟(a)得到的混合物過濾，濾渣為Yb／NaY分子篩催化劑，回收再利用，濾液用柱色譜分離得到純喹喔啉化合物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明合成Yb／NaY催化劑的方法簡單，金屬負(fù)載率高，且該催化劑熱穩(wěn)定性強(qiáng)，易于保存和回收利用；通過儀器表征檢測，該催化劑保持了完整的分子篩孔道和晶體結(jié)構(gòu)；在利用Yb／NaY催化α-羥基酮和鄰苯二胺縮合的反應(yīng)中，反應(yīng)條件溫和，操作簡單，目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率在84％～93％之間，且Yb／NaY的循環(huán)催化效率不會降低。
【專利說明】Yb / NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)催化和有機(jī)物合成領(lǐng)域，涉及一種催化劑的應(yīng)用，尤其是涉及一種Yb / NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]喹喔啉及其衍生物是一種非常重要的雜環(huán)化合物，由于獨(dú)特的生物活性，它們經(jīng)常被用于合成抗菌、抗癌、抗痙攣以及抗壞細(xì)胞試劑。除此之外，它們在制備熒光材料、有機(jī)半導(dǎo)體，化學(xué)開關(guān)、染色劑及不對稱催化劑等方面有非常廣泛的應(yīng)用。因此對于喹喔啉合成方法的改進(jìn)在制藥及多種工業(yè)生產(chǎn)中有非常重要的意義。目前利用α-羥基酮和鄰苯二胺合成喹喔啉的催化劑大部分是均相催化劑，如CuCl2, Pb (OAc) 2，RuCl2 (PPh3) 2和FeCl3等。這些催化劑都不能被回收，容易造成合成原料的浪費(fèi)。K.Τ.Venkateswara Rao等人報道了利用FePMA型催化劑催化α -羥基酮與鄰苯二胺反應(yīng)生成喹喔啉的方法，該反應(yīng)以乙腈為溶劑，在O2環(huán)境中進(jìn)行。雖然催化劑可以回收利用，但其催化的反應(yīng)需在氧氣環(huán)境中進(jìn)行，且催化劑回收催化效率會逐漸降低。因此，進(jìn)一步研發(fā)合成喹喔啉衍生物的高效可回收的催化劑對于材料生產(chǎn)工藝有非同尋常的意義。
[0003]稀土路易斯酸催化劑在有機(jī)合成反應(yīng)中展示了很多特殊的優(yōu)勢，例如雜環(huán)合成反應(yīng)。而Y型分子篩具有較大的比表面積，良好的熱穩(wěn)定性和固體酸性，這使得它被廣泛應(yīng)用于負(fù)載底物。同時，由于分子篩良好的孔道結(jié)構(gòu)，可以讓催化劑與反應(yīng)物充分接觸，提高喹喔啉類化合物的產(chǎn)率。
[0004]中國專利CN103145630A公開了一種催化合成喹喔啉類化合物的方法，屬于有機(jī)化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】。合成喹喔啉類化合物的縮合反應(yīng)采用多磺酸根離子液體催化劑，反應(yīng)壓力為I個大氣壓，反應(yīng)后過濾，濾渣用水洗滌后用乙醇重結(jié)晶得到純喹喔啉類化合物。濾液中多磺酸根離子液體及未反應(yīng)的原料可不經(jīng)處理循環(huán)使用5次。該發(fā)明與其它離子液體作催化劑的合成方法相比，具有催化活性高、催化劑用量少等特點(diǎn)，但是由于采用離子液體作催化劑，其合成條件要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種Yb / NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法。該方法反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，催化劑易于回收且循環(huán)催化效率不會降低。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種Yb / NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，用Yb / NaY分子篩催化劑催化α-羥基酮和鄰苯二胺合成喹喔啉 類化合物，具體步驟如下:
[0008](a)將α -羥基酮、鄰苯二胺、嗎啡啉和Yb / NaY分子篩催化劑混合后，加入溶劑，在75~85°C攪拌回流4~6h ;
[0009](b)將步驟(a)得到的混合物過濾，濾渣為Yb / NaY分子篩催化劑，回收再利用，濾液用柱色譜分離得到純喹喔啉化合物。
[0010]所述的α -羥基酮的結(jié)構(gòu)式如下:
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種Yb / NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，用Yb /NaY分子篩催化劑催化α -羥基酮和鄰苯二胺合成喹喔啉類化合物，具體步驟如下: (a)將α-羥基酮、鄰苯二胺、嗎啡啉和Yb/ NaY分子篩催化劑混合后，加入溶劑，在75~85°C攪拌回流4~6h; (b)將步驟(a)得到的混合物過濾，濾渣為Yb/ NaY分子篩催化劑，回收再利用，濾液用柱色譜分離得到純喹喔啉化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Yb/ NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的α-羥基酮的結(jié)構(gòu)式如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Yb/ NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的α-羥基酮、鄰苯二胺與嗎啡啉的摩爾比為1: (I~3): (0.2~.0.4)，Yb / NaY分子篩催化劑的加入量滿足Yb3+的摩爾量為α -羥基酮的4~6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種Yb/ NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的α-羥基酮、鄰苯二胺與嗎啡啉的摩爾比為1: 2: 0.35,Yb / NaY分子篩催化劑的加入量滿足Yb3+的摩爾量為α -羥基酮的5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Yb/ NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的Yb / NaY分子篩催化劑由以下方法制得: (1)將NaY分子篩粉末加入蒸餾水中攪拌，攪拌過程中加入干燥的YbCl3粉末，其中NaY與YbCl3的質(zhì)量比為1: (I~1.5); (2)攪拌后，將步驟(1)的混合體系進(jìn)行水熱反應(yīng)； (3)將水熱反應(yīng)后的混合物冷卻后離心分離，液體蒸干后得到未完全反應(yīng)的YbCl3,回收，固體為NaY分子篩負(fù)載Yb后得到的Yb / NaY分子篩，將固體烘干； (4)將干燥的Yb/ NaY分子篩高溫煅燒，得到Y(jié)b / NaY分子篩催化劑，該Yb / NaY分子篩催化劑中Yb的負(fù)載量為8%~12%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種Yb/ NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的水熱反應(yīng)是在設(shè)有聚四氟乙烯內(nèi)膽的封閉水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行的，內(nèi)膽的填充度為60%~80%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種Yb/ NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的水熱反應(yīng)的溫度為170~190°C，水熱反應(yīng)的時間為I~1.5h。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種Yb/ NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的高溫煅燒的工藝為:以8~12°C / min升溫至500~600°C后煅燒.4 ~6h0
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Yb / NaY分子篩催化劑催化合成喹喔啉類化合物的方法，其特征在于，所述的溶劑為醋酸。
【文檔編號】C07D241/42GK103787991SQ201410027283
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】衛(wèi)琳, 范麗巖 申請人:同濟(jì)大學(xué)