2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的探討合成

廖蓓玲，尚中博，李石雄，蔣毅民

(1.河池學院 化學與生命工程學院，廣西 宜州 546300;2.廣西師范大學 化學與藥學學院，廣西 桂林 541004)

0 引言

據現代藥理研究，大青葉具有抗菌、抗病毒、抗癌、增強免疫調節等方面的作用，大青葉的化學成分主要為有機酸、靛藍、菘藍苷、靛玉紅、色胺酮、4(3H)－喹唑酮、異葒草苷－3″－O－吡喃葡萄糖苷、異牡荊素等化合物[1]。國內外的藥理試驗證明，4(3H)－喹唑酮及其衍生物具有抗菌、抗病毒、抗癌、抗高血壓、抗高血脂以及抗高膽固醇的作用[2－9]，因此吸引了許多科學家的關注。

4(3H)－喹唑酮和它的衍生物具有較好的生物活性[1]。由于4(3H)－喹唑酮具有較好的平面結構和豐富的配位原子，及其容易形成配合物，特別是其2位被羧基取代時，更容易形成平面型的配合物。可以預見，這類配合物易以插入方式與腫瘤或病毒的DNA作用，從而達到抗腫瘤、抗病毒的目的。由此可見，4(3H)－喹唑酮及其2取代衍生物的金屬藥配合物具有較好的潛在應用前景[10]。本文以鄰氨基苯甲酰胺、草酸二乙酯為原料探討合成了2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Nicolet FT－IR型傅立葉變換紅外光譜儀(KBr壓片)，攝譜范圍400～4000 cm－1;日本安捷倫CrysAlis PRO單晶衍射儀。

鄰氨基苯甲酰胺(化學純)，草酸二乙酯(化學純)，無水乙醇(分析純)，乙腈(分析純)。

1.2 探討2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的合成

根據文獻報道[11－13]，僅僅有2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的合成與結構，并沒有解釋2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮反應生成的過程。根據文獻的報道以及作者的探索，我們發現鄰氨基苯甲酰胺與草酸二乙酯在120℃油浴條件下，反應6 h，生成一個中間體。把溫度調高到180℃繼續反應6 h，便開始生成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。反應過程如下:

1.3 培養2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體晶體

1 g 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體溶于10 mL的無水乙醇中，常溫條件下放置1 d，會有淺黃色塊狀的2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體晶體生成。2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體紅外數據分析(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 培養2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶體

0.0216 g 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮溶于10 mL乙腈中，攪拌15 min后，在常溫條件下放置1 d，會有淺黃色的2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶體生成。2－甲酸乙酯喹唑酮的紅外數據分析(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－單晶衍射測試

分別取大小合適的2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體和2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶體顆粒用于晶體結構測試，衍射數據在安捷倫CrysAlis PRO單晶衍射儀上進行的X－射線衍射實驗進行收集。用石墨單色化的Mo－Kα輻射作為衍射光源(λ=0.71073 ?)，收集溫度均為293(2)K，分別在一定的θ范圍內收集到單晶衍射數據。晶體結構用Olex2軟件進行解析，全部數據由經驗吸收校正，非氫原子坐標及各向異性用Olex2軟件經全矩陣最小二乘法精修。2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體和2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的晶體參數列于表1中，部分鍵長鍵角列于表2、表3中。

表1 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體和2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮晶體學參數

表2 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體部分鍵長鍵角

表3 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮部分鍵長鍵角

2 結果與討論

2.1 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體的結構描述

2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體的分子結構圖如圖1所示，在合成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮過程中，鄰氨基苯甲酰胺上的氨基與草酸二乙酯先反應，生成一個中間體。X－單晶衍射表明這個中間體屬于三斜晶系，P－1空間群:a=8.3530(14)?，b=8.6482(18)?，c=9.159(2)?;α=77.282(19)°，β=83.618(16)°，γ=63.839(19)°;V=579.2(2)?3。O1－C1=1.236(2)?，N1－C1=1.326(2)?，N2－C7=1.410(2)?，N2－C8=1.341(2)?。在中間體這個結構中，除了N1外，所有的原子都在一個平面上。

2.2 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的結構描述

2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的分子結構圖如圖2所示。這個中間體在180℃繼續反應，就合成了2－甲酸乙酯－4(3H)喹唑酮。X－單晶衍射表明這個2－甲酸乙酯－4(3H)喹唑酮屬于單斜晶系，P21/n空間群:a=11.2075(7)?，b=4.5383(3)?，c=20.6255(11)?;α =90°，β =103.370(6)°，γ =90°;V=1020.64(11)?3。O1－C1=1.226(2)?，N1－C1=1.370(3)?，N2－C7=1.391(3)?，N2－C8=1.288(3)?，N1－C8=1.369(2)?。2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮是一個有著平面構型的有機分子。綜合圖1和圖2我們發現，鄰氨基苯甲酰胺上的氨基與草酸二乙酯先反應，先生成一個中間體，然后再合環生成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。

圖1 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮中間體分子結構圖

圖2 2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮分子結構圖

3 結論

本文通過文獻報道和作者的探索，我們發現鄰氨基苯甲酰胺與草酸二乙酯在120℃時生成一個中間體，把溫度升高到180℃繼續反應，就合成了2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮。探討了以鄰氨基苯甲酰胺和草酸二乙酯為原料，反應生成2－甲酸乙酯－4(3H)－喹唑酮的過程，并成功的獲得了它們的X－單晶衍射數據和晶體結構。

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