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Chemistry

Facile Herstellung von 4-substituierte Chinazolinderivate

doi: 10.3791/53662 Published: February 15, 2016

Abstract

Angegeben ist in diesem Papier ein sehr einfaches Verfahren zur direkten Herstellung von 4-substituierten Chinazolin-Derivate aus einer Reaktion zwischen substituierten 2-Aminobenzophenone und Thioharnstoff in Gegenwart von Dimethylsulfoxid (DMSO). Dies ist eine einzigartige komplementäre Reaktionssystem, in dem Thioharnstoff thermische Zersetzung erfährt Carbodiimid und Schwefelwasserstoff zu bilden, wobei die früheren reagiert mit 2-Aminobenzophenon 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine Zwischenprodukt zu bilden, während Schwefelwasserstoff mit DMSO reagiert zu geben Methanthiol oder andere schwefelhaltige Molekül, welches dann als eine komplementäre Reduktionsmittel 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine Zwischen in 4-phenyl-1,2-dihydrochinazolin-2-amin zu reduzieren. Anschließend ergibt die Abspaltung von Ammoniak aus 4-phenyl-1,2-dihydrochinazolin-2-amin Chinazolinderivat ersetzt. Diese Reaktion gewöhnlich gibt Chinazolinderivat als Einzelprodukt aus 2-Aminobenzophenon ergeben, wie durch GC / MS überwachtAnalyse, zusammen mit einer kleinen Menge von schwefelhaltigen Molekülen, wie Dimethyldisulfid, Dimethyltrisulfid, usw. Die Reaktion wird üblicherweise in 4-6 h bei 160 ºC in kleinen Maßstab vervollständigt aber wenn durchgeführt in großem Maßstab kann über 24 Stunden dauern. Das Reaktionsprodukt kann leicht durch Waschen gereinigt werden aus DMSO mit Wasser, gefolgt von Säulenchromatographie oder Dünnschichtchromatographie.

Introduction

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Substituierte Chinazoline, als eine einzigartige Art von Heterocyclen, wurden für eine Vielzahl von biologischen Aktivitäten bekannt, einschließlich Antibiotika, antidepressive 1, 2 entzündungshemmende, 3,4 antihypertensiven, Antimalaria 3, 5 und anti-tumorale, 6 ua . Hinzu kommt, 4-substituierte Chinazoline, beispielsweise 4-aryl-chinazoline, mit anti-Plasmodien Aktivität 7 haben, wie epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) Tyrosinkinaseinhibitoren, 8 zentral dämpfenden, 9 und Antibiotika gegen Methicillin-resistenten Staphylococcus anerkannt aureus und Vancomycin-resistente Enterococcus faecalis. 10 aufgrund seiner breiten Spektrum biologischer Aktivitäten, Syntheseverfahren für substituierte Chinazoline sind weitgehend erforscht. Als Beispiel haben mehr als 25 Syntheseverfahren bereits für die Herstellung von 4-phenylquinazolines berichtet. 11 Repsentativen Methoden, um die Bildung von 4-phenylquinazolines aus 2-Aminobenzophenone und Formamid in Gegenwart von Bortrifluorid-Etherat (BF 3 · Et 2 O) 12 oder Ameisensäure, 13 oder aus der Reaktion von 2-Aminobenzophenone mit Urotropin und Ethylbromacetat umfassen, 14 oder die Reaktion mit Aldehyd und Ammoniumacetat in Gegenwart eines Oxidationsmittels. 15

Anders als bei den obigen Reaktionen feuchtigkeitsempfindlichen Reagenz (zB BF 3 · Et 2 O) oder teure Reagenzien (beispielsweise Urotropin und Ethylbromacetat), ein einfaches Verfahren, das leicht 2-Aminobenzophenone in entsprechende 4-phenylquinazolines in Dimethylsulfoxid umwandeln kann ( DMSO) in Gegenwart von Thioharnstoff wurde erforscht. Weitgehend mechanistische Studien über diese Reaktion zeigen, dass es sich um eine komplementäre Reaktion ist Carbodiimid, in dem Thioharnstoff thermische Zersetzung zu bilden erfährt undSchwefelwasserstoff, wo Carbodiimid mit 2-Aminobenzophenon zu bilden reagiert 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine Zwischen, während DMSO verwendet wird, nicht nur als Lösungsmittel, sondern auch das Reagenz zu erzeugen schwefelhaltigen Reagens reduziert wird, wenn es mit Wasserstoff reagiert, Sulfid (entstehen auch aus Thioharnstoff). Dann werden die schwefelhaltigen Reduktionsmittel verringern das 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine Zwischen 4-phenyl-1,2-dihydrochinazolin-2-amin zu bilden, die Abspaltung von Ammoniak unterliegt 4-phenylchinazolin zu bilden. Diese Umsetzung erfolgt üblicherweise bei Temperaturen von 135 bis 160 ° C durchgeführt und können leicht mittels herkömmlicher Ölbadheizung auf Heizplatte oder unter Mikrowellenbestrahlung durchgeführt werden. Diese Reaktion wird in Abbildung 1 allgemein dargestellt.

Abbildung 1

Abbildung 1: Eine allgemeine Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon undThioharnstoff in DMSO. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Protocol

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Achtung: Bitte lesen Sie alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (MSDS) vor dem Gebrauch. Während 2-Aminobenzophenone geruchlos sind, einige schwefelhaltige Moleküle werden in dieser Reaktion erzeugt. Daher sollte immer guten Zustand der Lüftung eingesetzt werden. Bitte verwenden Sie alle geeigneten Praxis Sicherheit, wenn die Reaktionen bei einer Temperatur von mehr als 140 ° C durchgeführt wird, als Druck über 5 bar gehen kann wie unter Mikrowellenbestrahlung aufgezeichnet. Wenn die Temperatur auf 160 ° C eingestellt ist, erfasst der höchste Druck ist 21 bar, die die Mikrowellenreaktor verarbeiten kann fast die Obergrenze ist. Obwohl Druck ist kein Problem, wenn die Reaktion unter Rückfluß in Ölbad durchgeführt wird, sollte immer eine gute Belüftung eingesetzt werden.

1. Herstellung von 4-phenylchinazolin in kleinem Maßstab unter Mikrowellenbestrahlung

  1. Herstellung der Reaktionsmischung
    1. In einem kompatiblen Magnetrührer zu einer 2-5 ml Mikrowellenreaktionsrohr.
    2. Hinweis: Das optimale Verhältnis zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff ist 1: 3.
    3. Transfer 5 ml DMSO in das Reaktionsrohr.
      Hinweis: Die Menge an DMSO ist sehr flexibel, 5 ml DMSO ist fast genug, um die Mindestanforderung von Volumen für die richtige Absorption von Mikrowellen treffen nach Hersteller Führung. Doch unter thermischen Bedingungen, viel weniger Lösungsmittel für die Umsetzung dieser Größenordnung benötigt.
    4. Dichten Sie das Reaktionsgefäß mit einem kompatiblen Aluminiumkappe enthält Gummiseptum Einlass.
    5. Kräftig schütteln das Rohr auf einem Vortexer für 1-2 Minuten, die Reaktanden zu lösen.
      Anmerkung: Thioharnstoff eventuell nicht vollständig auflösen in DMSO bei Raumtemperatur, aber es wird vollständig auflösen, wenn Wärme angewendet wird.
    6. Verwenden einer Mikrospritze 5 ul Reaktionsgemisch in ein 2 ml Glas s zurückzuziehenampling Rohr 0.35 ml Ethylacetat (EtOAc) für die Gaschromatographie / Massenspektroskopie (GC / MS) Analyse, bevor die Reaktion beginnt, enthält.
  2. Die Bildung von 4-phenylchinazolin unter Mikrowellenbestrahlung
    1. Schalten Sie Mikrowellenreaktor, legte das Mikrowellenreaktionsrohr in einer der acht Röhrchenhalter.
    2. Setup Reaktionsparametern durch Touchscreen, wie die Lage des Rohres (zum Beispiel von gut 1 bis 8), Rohrtyp (zB 2-5 ml), Reaktionstemperatur (150 ° C), vorge Rühren Dauer (1 min), Mikrowellenabsorptionsniveau (hoch), Rührgeschwindigkeit (600 rpm), und die Reaktionszeit (5 h).
    3. Wenn alle Parameter korrekt eingerichtet, klicken Sie auf "Ausführen" klicken, wird der Roboter automatisch das Reaktionsrohr aus der Rohrhalter holen (oder gut) und es im Inneren der Heizung Loch setzen. Dann wird die Mikrowellenreaktor die Reaktion laufen entsprechend den Parametern zuvor eingerichtet.
    4. Wenn Mikrowellenbestrahlung abgeschlossen ist, wait, bis die Temperatur sinkt auf 30 ° C, wird der Roboter holen das Reaktionsrohr und legte sie wieder auf den ursprünglichen Inhaber zu schließen.
    5. Verwenden Sie Mikrospritze 5 ul Reaktionsmischung (klare gelbe Lösung, keine unlösliche Substanz beobachtet) zu widerrufen, und fügen Sie sie zu einem anderen 2-ml-Glasprobenentnahmeröhrchen 0,35 ml EtOAc für die GC / MS-Analyse enthält.
    6. Als GC / MS-Analyse zeigt, dass die Reaktion nur halb vollendet ist, die Mikrowellen-Reaktion aus dem gleichen Rohr für weitere 5 Stunden bei der gleichen Temperatur einzurichten.
      Anmerkung: Die Reaktionszeit variiert abhängig von der Menge an Ausgangsmaterial verwendet wird, die Konzentration der Reaktionslösung, die substituierenden Gruppen an 2-Aminobenzophenone, und was noch wichtiger ist, die Reaktionstemperatur. Zum Beispiel kann eine Reaktion von 0,3 g 2-Aminobenzophenon in 3 ml DMSO wird in 6 Stunden bei 160 ° C, sie wird jedoch dauert mehr als 14 Stunden bei 140 ° C sowohl unter Mikrowellenbestrahlung und Kochplattenheizung. Es ist auch die Reaktions p empfohlen zu überwacheneriodically mit GC oder GC / MS-Analyse. Menschen ohne Zugang zu GC oder GC / MS sollten dann Dünnschicht-Chromatographie (TLC) verwenden, um die Reaktion zu überwachen, auch wenn es nicht das beste Werkzeug ist.
  3. GC / MS-Analyse des Reaktionsgemisches
    1. Stellen Sie sicher, GC / MS-Setup-Protokoll richtig laut Hersteller ist.
    2. Setzen Sie die Glasprobenentnahmeröhrchen auf Autosampler-Fach.
    3. Klicken Sie auf "GCMS_3" Verknüpfung auf dem Monitor das Datenerfassungsprogramm zu initiieren, steuert und koordiniert die Funktionen des Einspritzventils, GC und Massenspektrometer. Legen Sie eine geeignete Methode, mit der "Methode" auf das Dropdown-Menü klicken und Hervorhebung "Load-Methode." Die gewählte Methode enthält alle notwendigen Parameter für beide GC und Vierbett-Massenspektrometer die Zielstichproben zu analysieren. Wenn es keine solche Methode ist, eine notwendige Verfahren erstellen.
      1. Für eine neue Probe, wenn ein Teil der GC-Parameter ändern, um eine bestimmte Probe anzupassen, markieren Sie den "Edit Entire-Methode ", indem Sie auf" Methode "aus dem Dropdown-Menü und dementsprechend die relevanten Parameter ändern. Die GC-Parameter, die häufig geändert werden, sind die Ausgangstemperatur und der Dauer, die Temperatur zu halten, die endgültige Temperatur die Rate der Temperaturerhöhung und die Dauer aufrecht zu erhalten, die Temperatur, die Einspritzmenge, die Zeiten, die Injektionsnadel zu waschen vor und nach der Injektion, der Gleichgewichtszeit und Nachlaufzeit laufen, und die Postlauftemperatur.
      2. Für dieses Experiment wurde der anfängliche GC Temperatur bei 70 ° C (1 min), mit einer zunehmenden Rate der Temperatur bei 20 ° C / min, und die Endtemperatur auf 250 ° C (5 min). Verwenden Sie eine Gesamtlaufzeit von 15 min. Verwenden Sie ein Injektionsvolumen von 2 ul, mit 4 Vorwäsche und 4 nach-Wäschen von Nadel. Verwenden reinem Helium als Trägergas unter diesen Bedingungen verwendet.
        Hinweis: Ein Verfahren für die GC / MS-Analyse enthält die voreingestellten Parameter sowohl GC und MS-Geräte laufen. Die Parameter for GC umfassen die Anfangstemperatur des Ofens die GC-Säule und die Anzahl der Minuten, um Wärme, die Temperatur zu halten, die Geschwindigkeit, die Temperatur des Ofens, die Endtemperatur des Ofens und die Anzahl der Minuten zu erhöhen, die Endtemperatur, bevor die zu behalten GC-Analyse abgeschlossen ist; Die Probenmenge injiziert; die Spaltung Rate des Trägergases; die Anzahl der Male, die Nadel zu waschen, bevor die Probe eingespritzt wird; und die Anzahl der Male, die Nadel zu waschen, nachdem die Probe eingespritzt wird, usw. Die Wahl der Anfangs- und Endtemperaturen sowie die Rate der Temperaturerhöhung von der Art der analysierten Probe abhängt. In der Regel unpolare Moleküle niedrigen Siedepunkten sind bei relativ niedrigen Anfangstemperatur analysiert.
    4. Stimmen Sie das Massenspektrometer nach dem Protokoll des Herstellers.
      1. Sobald eine laufende Verfahren ausgewählt ist, klicken Sie auf "Instrument" oben auf dem Dropdown-Menü, und Höhepunkt "Tune MSD." Dann Fenster ein anderererscheint vor dem Datenerfassungsfensters. Man kann entweder "Tune MSD" oder "QuickTune", und klicken Sie auf "OK", um den Abstimmungsprozess der Massenspektrometer zu starten. Die "QuickTune" Option dauert ca. 3 min zu vervollständigen, während die "Tune MSD" Option über 10 Minuten läuft. Unter normalen Umständen ist ", QuickTune" Option gut genug, das Massenspektrometer mit Genauigkeit zu kalibrieren bis zu 0,1 Dalton. Der Abstimmungsprozess wird die relative Häufigkeit von Peak 69, 219 und 502 von Perfluortributylamin (PFTBA) sowie der Menge an N 2, O 2, H 2 O, CO 2, usw. messen
        Hinweis: Das Massenspektrometer muss jeden zweiten Tag in kalibriert werden, um eine genaue Messung der Masse zu haben. Die Abstimmung ist der Parameter zur Anpassung für das Massenspektrometer einwandfrei funktioniert, wie die Spannung von vervierfachen, Vakuum von Massendetektor, die Hintergrundgeräusche, die Standard-Spitzen in das Massenspektrometer zu messen,usw. Man kann entweder Autotune oder manuellen Abstimmungsmodus wählen Sie das Massenspektrometer zu kalibrieren, dh durch "QuickTune" oder "Tune MSD" Option auswählen.
    5. Erwerben Sie die GC / MS-Daten
      1. Edit Daten Aufnahmesequenz. Klicken Sie auf die "Reihenfolge" oben auf dem Dropdown-Menü "Edit Sequence" zu markieren, und ein neues Fenster öffnet sich, in dem die Informationen über die Proben eingegeben werden sollten, wie beispielsweise die Art der Probe (Probe, blank, Kalibrierung, QC , etc.), die Lage der Probenfläschchen (von 1 bis 100), Probenname, Datendateiname, Kommentare der Probe, usw. Wenn alle Probeninformationen eingegeben wurde, klicken Sie auf "OK". Dann klicken Sie auf die "Reihenfolge" oben auf dem Dropdown-Menü "Save Sequence unter .." zu markieren, und geben Sie die Sequenz-Namen in einem richtigen Ordner.
      2. Erwerben Sie die GC / MS-Daten. Klicken Sie auf die "Reihenfolge" oben auf dem Dropdown-Menü "Ablaufreihenfolge", und wählen Sieeine richtige "Data File Directory", um die erfassten Daten zu speichern, und dann das "Ablaufreihenfolge" klicken, um die Datenerfassung zu starten.
    6. Analysieren Sie die GC / MS-Ergebnisse
      Hinweis: Die Moleküle können durch die Minuten charakterisiert werden sie aus der GC-Säule eluiert werden, die Verweilzeit so genannte. Unter der gleichen Bedingung GC (dh die oben erwähnten GC-Parameter) ist die Retentionszeit eines bestimmten Moleküls sehr reproduzierbar. Die Verbindung kann durch sein Massenspektrum bestätigt werden. Man kann sich leicht eine Verbindung in Bezug auf die Retentionszeit und Massenspektrum, identifizieren und prüfen Sie die Reinheit einer Verbindung, wie gut.
      1. Doppelklicken Sie auf das "GCMS_3 Data Analysis" Verknüpfung auf dem Bildschirm, die Software zu bringen, die die erfassten Daten aus der GC / MS-Maschine bewusst verarbeitet.
      2. Während der Datenerfassungsprozess, das sofortige Ergebnis der analysierten Probe, um zu sehen, klicken Sie auf "Datei" aus dem Dropdown-Menü und HIGHLIGht "Schnappschuss", um die synchronisierten GC Spektrum der Probe erhalten. Oft werden die Menschen, die Daten verarbeiten, nachdem die Akquisitionsprozess abgeschlossen ist. In diesem Fall klicken Sie auf "Datei" aus dem Dropdown-Menü "Load Data File" und wählen Sie die richtige Datei zu markieren, oder das Datenverzeichnis durchsuchen und die doppelte Datendatei klicken, wird die gesamte GC-Spektrum der Probe zu zeigen. Eine vertikale Linie erscheint an der Stelle, an der Maus zu innerhalb des Fensters von GC-Spektrum gerichtet ist.
      3. Bewegen Sie die Maus in die Mitte eines Peaks, wo die vertikale Linie den höchsten Punkt der Spitze trifft, und doppelklicken Sie auf die rechte Maustaste das Massenspektrum der Probe in einem neuen Fenster unter dem Fenster von GC-Spektrum zu öffnen. Man kann das Massenspektrum vergrößern, indem Sie die linke Taste gedrückt und wählen Sie die Region für das Detail der Massenspektrum zu vergrößern.
      4. Identifizieren Sie die Verbindungen, die durch die doppelte der rechten Maustaste in der Massenspektrum-Fenster klicken zwei neue Fenster zu erhalten. Das kleineFrontscheibe mit dem Namen "PBM Suchergebnisse: C: Database W8N08.L" bringt 20 Moleküle aus der Datenbank, die am ehesten die analysierte Massenspektrum übereinstimmt, und ordnet die 20 Moleküle in der Reihenfolge ihrer Ähnlichkeiten. Die große Heckscheibe besteht aus zwei Platten, von denen die oberen Bedienfeld zeigt den ursprünglichen Massenspektrum des analysierten Spitze innerhalb des GC-Spektrum und die Bodenplatte zeigt das Massenspektrum des ausgewählten Moleküls aus der Liste der kleinen Frontscheibe. Oft üblichen organischen Verbindungen können durch den Vergleich ihrer Massenspektrum mit dem Standard-Massenspektrum in der Datenbank gesammelt bestätigt werden. Obwohl neue Verbindungen oder Moleküle nicht in der Datenbank gesammelt nicht direkt bestätigt werden kann, kann ihre Identität durch die Anpassung der erwarteten Molekulargewicht und möglicher Fragmente mit ihren Strukturen erhalten werden.
      5. Identifizieren Sie die gleiche Verbindung in verschiedenen Proben durch seine Retentionszeit auf der GC-Spektrum zu vergleichen. Unter den gleichen Bedingungen von Daten acquisition, die gleiche Verbindung sollte mit der gleichen Retentionszeit auf der GC-Spektrum erscheinen.
      6. Analysieren Sie die Reinheit der Probe durch Klicken auf die "Chromatogramm" auf das Dropdown-Menü, Hervorhebung entweder "Integration" oder "AutoIntegrate", und wählen Sie "Percent Report".
      7. Drucken sowohl GC-Spektrum und Massenspektren entsprechend den Peaks in der GC-Spektrum im Hoch- oder Querformat, indem Sie "Drucker-Setup", wenn ein Klick auf "Datei" auf das Drop-Down-Menü. Auch drucken Sie die Spektren direkt in PDF-Format durch ein PDF-Konverter auswählen.
  4. Die Extraktion der Reaktionsmischung
    Hinweis: Das Isolierungsverfahren im Laborabzug durchgeführt worden ist, wie kleine Menge von schwefelhaltigen Molekülen mit unangenehmen Geruch in dieser Reaktion erzeugt.
    1. Öffnen Sie die Mikrowellenreaktionsrohr mit einer vom Hersteller zur Verfügung gestellt Zange, und übertragen das Reaktionsgemisch in einen 125 ml Scheidetrichter. EINdd 20 ml EtOAc dieser Trichter mit 10 ml Wasser.
      Hinweis: Wenn die Reaktionslösung bei Raumtemperatur über einen Tag gelassen wird, kann lange Nadel förmigen Kristalle in der Lösung auftreten, abhängig von der Konzentration der Lösung. Daher ist es sinnvoll, die Großreaktionsgemisch bei Raumtemperatur zu verlassen Kristall zu bilden und das Produkt aus Kristall direkt isolieren, wenn die Zeit keine Rolle spielt.
    2. Schütteln Sie den Scheidetrichter kräftig, und lassen Sie das untere wässrige Schicht. Dann fügen Sie eine weitere 10 ml Wasser in den Scheidetrichter, und diesen Vorgang wiederholen.
    3. Konzentriere die restlichen EtOAc Lösung durch Rotationsverdampfung auf etwa 1 ml nach unten.
  5. Reinigung von 4-phenylchinazolin durch präparative TLC
    1. Übertragen der konzentrierten Lösung mit EtOAc Pasteur Pipette auf eine 20 cm x 20 cm präparativen TLC-Platte in der Weise, dass der Streifen der Probe auf der DC-Platte ist weniger als 1 cm breit und etwa 1 cm von der Kante. Tauchen diese Platte zu einem glass Kammer mit 150 ml Hexan und EtOAc (2: 1). Beobachten Sie die Bewegung des Lösungsmittels Grenze das obere Ende der DC-Platte nähert, und die Platte herauszunehmen, wenn Lösungsmittel Grenze etwa 1 cm von der Oberkante ist.
      1. Zeichnen Sie zwei Geraden auf der DC-Platte mit Bleistift an die Stelle zu markieren, bevor die Probe geladen wird. Auch tauchen die DC-Platte in Glaskammer in einer Weise, dass die Streifen der Probe am Boden ist, aber immer noch etwa 2 mm über der Lösungsmittelanteil.
    2. Unter ultraviolettem Licht (UV), mit einem Bleistift die Band mit grünen Fluoreszenz zu kennzeichnen, und die markierte Band auf der DC-Platte zu einer Wiege Papier abkratzen (mit einer relativen Mobilität von R f = 0,68, Hexan / EtOAc = 2 : 1).
      Hinweis: Aufgrund der hohen Empfindlichkeit der UV-Absorption, kann man mehrere schwache Banden auf der Platte zu beobachten. Allerdings entsprechen die Spitze Bänder oft schwefelhaltige Moleküle, wie beispielsweise Dimethyldisulfid, Dimethyltrisulfid; Andere Bands unter 4-phenylchinazolin sind Einsehbaree aber ihre Menge sind zu wenig isoliert und charakterisiert werden.
    3. Zu einer Glaspipette mit Glaswolle gefüllt, überweisen Sie den zerkratzten Kieselgel Pulver an der Pipette durch die Wiege Papier diagonal falten das Pulver aus Silica Gel zu erlauben, in der Pipette fällt, und tippen Sie auf die Pipette gegen eine harte Oberfläche fest das Silikagel zu packen . Waschen der Pipette mit Aceton (8-15 ml) in einen 2-drum Szintillationsfläschchen.
    4. Übertragen 0,35 ml der eluierten Acetonlösung auf eine andere 2 ml Glasprobenrohr für die GC / MS-Analyse, und direkt auf die verbleibenden Acetonlösung auf einem Rotationsverdampfer zu trocknen. Das Ganze wird Szintillationsphiole der gereinigten Verbindung in Vakuumexsikkator für weitere Trocknung enthält.
      Anmerkung: Bis zu diesem Schritt wird das Produkt gereinigt und kann zur weiteren Charakterisierung verwendet werden (zum Beispiel Kernspinresonanz (NMR) Spektroskopie) oder zusätzliche Transformationen.

2. Herstellung von 4-phenylchinazolin in Small Scale über Kochplatte Heizung

Anmerkung: Die Verfahren für die GC / MS-Analyse des Reaktionsgemisches, Extraktion des Reaktionsgemisches und die Reinigung des Reaktionsprodukts sind sehr ähnlich zu den beschriebenen, in Abschnitt 1 (1.1.1-1.3.4, 1.4.1-1.4.3 und 1.5.1-1.5.5 bezeichnet), so dass die meisten dieser Schritte wird unten weggelassen werden.

  1. Herstellung der Reaktionsmischung für Heizplatte Heizungs
    1. Wiegen 0,0240 g 2-Aminobenzophenon und 0,0280 g Thioharnstoff in eine 2 ml-Glasfläschchen, übertragen dann 0,5 ml DMSO auf den gleichen Fläschchen, und schließen Sie das Fläschchen mit Schraubverschluss.
      Anmerkung: Die Menge an DMSO in diesem Zustand verwendet wird, ist viel geringer als die, die unter Mikrowellenbestrahlung. Aufgrund der kleinen Ausmaß dieser Reaktion wird magnetischem Rühren nicht mehr benötigt, so dass für die Wirbel Rühren der Lösung, die Reaktanten aufzulösen. Jedoch in einem relativ großen Reaktionsmaßstab, beispielsweise in 2-Trommel Szintillationsfläschchen oder Rundkolben, Magnetrührerist nach wie vor erforderlich.
  2. Herstellung von 4-phenylchinazolin über Hotplate Heizung
    1. Innerhalb Abzugshaube, legte einen Thermoblock auf der Warmhalteplatte, und Solltemperatur bis 160 ° C.
    2. Wenn die Temperatur 160 ° C erreicht, legen Sie die Glasampulle in einem der Brunnen im Heizblock. Mit etwa einer halben Stunde Pause, nehmen Sie aus dem Fläschchen und Hand schütteln Sie sie für 2-3 Sekunden, und legen Sie sie auch wieder nach hinten. Nach 6 Stunden, nehmen Sie das Fläschchen aus und es im Inneren der Abzugshaube abkühlen lassen.
    3. Transfer 5 & mgr; l der Reaktionsmischung zu einem anderen 2 ml Glasprobenrohr 0,35 ml EtOAc enthält, und legt die Probe für die GC / MS-Analyse.
  3. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, das Produkt so, wie in Abschnitt 1 beschrieben, die Details finden Sie in Abschnitt 1.1.1-1.3.4, 1.4.1-1.4.3 und 1.5.1-1.5.5 für die GC / MS-Analyse, Extraktion der Reaktionsmischung und Reinigung des Produkts, respectively.

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Representative Results

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Die GC-Analyse der Reaktionsmischung vor der Reaktion 5 Stunden nach der Reaktion unter Mikrowellenbestrahlung, und 10 Stunden nach der Umsetzung unter Mikrowellenbestrahlung bei 150 ° C sind in Abbildung 2 dargestellt, welche deutlich die Verfahren dieser ordentlich Reaktion zeigt. Die Massenspektren von 2-Aminobenzophenon und 4-phenylchinazolin sind in Abbildung 3 und 4 jeweils dargestellt. Eine scheinbare Mechanismus für die Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff, dass eine Person mit guten Kenntnissen der organischen Chemie ist in Abbildung 5 gezeigt Postulat kann. Im Vergleich dazu wird die Reaktion in DMSO auf Heizplatte bei 160 ºC in ähnlicher Weise durch GC / MS verfolgt wie gezeigt in Figur 6, zusammen mit dem Massenspektrum von 4-phenylquinazolin-2 (1H) -on Nebenprodukt. Basierend auf vielen experimentellen Tatsachen, ist eine vollständige Erklärung für die Erzeugung von 4-phenylchinazolin illustriert in sind in Abbildung 8 und 9, gezeigt. Der Vergleich der Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff in DMF und in DMF, aber mit einer geringen Menge an DMSO ist in Abbildung 10 dargestellt.

Auf der Grundlage der GC / MS-Analyse, ist es ganz klar, dass das Umwandlungsmaterial in Produkt von Ausgangs nahezu quantitativ ist (Abbildung 2). Aufgrund der geringen Differenz des Molekulargewichts zwischen dem Ausgangsmaterial (beispielsweise 2-Aminobenzophenon, MW = 197, Retentionszeit = 9,673 min) und das Produkt von substituierten Chinazolin-Derivat (beispielsweise 4-phenylchinazolin, MW = 206, Retentionszeit = 9,962 min), sind die Retentionszeiten und Produktmaterial auf GC Ausgangs sehr ähnlich, aber dennoch trennbar. Mehr als 10 verschiedene 2-Aminobenzophenonen haben Bienen für diese Reaktion getestet und ähnliche Ergebnisse erhalten werden. 16

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Discussion

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Dieses saubere Reaktion (wie in 2 gezeigt) scheint sehr interessant zu Beginn als Molekulargewicht des Produkts nur von 9 in Bezug auf die des Ausgangsmaterials erhöht wird (wie in 3 und 4 gezeigt). Dies klingt nicht möglich, da das Atomgewicht von Kohlenstoff ist 12. Sehr wahrscheinlich Einführung von einem Kohlenstoffatom in einem Molekül, das Molekulargewicht von mindestens 12 zunehmen, wenn die zugehörigen Wasserstoffatom (e) nicht enthalten waren. Daher wurde die Reaktions uns für einiges an Zeit verwirrt.

In einem kurzen Blick auf die Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff, kann man postulieren, daß eine einfache Addition der Aminogruppe von 2-Aminobenzophenon zu der Thiocarbonylgruppe Thioharnstoff durch Zugabe der Aminogruppe, gefolgt Thiocarbonylgruppe an die Carbonylgruppe Verbindungs innerhalb der 2-Aminobenzophenon werden mit einem Molekulargewicht von 238 eine Struktur bilden ( 2 gezeigt ist, zersetzt sich schnell Thioharnstoff, weil es nicht nach dem Reaktionsgemisch nachgewiesen werden kann für 5 Stunden erhitzt wird; unter dieser Bedingung, fast 50% des Ausgangsmaterials bleibt. Wenn Thioharnstoff die realen Art ist mit 2-Aminobenzophenon zu reagieren, wie in Abbildung 5 postuliert, dann wird es immer Material sein beginnend in der Reaktionslösung verbleibende weil nicht mehr Thioharnstoff erhältlich mit dem restlichen Ausgangsmaterial zu reagieren. Daher klingt das Mechanismus nicht die reale Reaktionsweg dar und ist auch nicht mit der Änderung des Molekulargewichts von 197 bis 206 aus Material des Produktes beginnt. Es ist bekannt, dass eine gerade Anzahl von Molekulargewicht innerhalb des Moleküls eine gerade Anzahl von Stickstoffatom hinweist. Damit das Produkt entweder nicht Stickstoffatom überhaupt hat oder enthält gerade Anzahl von Stickstoffatomen, wahrscheinlich mit zwei Stickstoffatome in diesem Fall; Andernfalls w das Molekularacht des Produkts nicht erhöht nur 9 von werden kann.

Nach umfangreichen strukturellen Charakterisierungen, einschließlich 1 H-NMR, 13 C-NMR, und besonders die Röntgenkristallographie, ist es klar, dass das Produkt 4-phenylchinazolin. 16 Aber wie entsteht er? Computational Studie zeigt, dass Schwefelwasserstoff und Carbodiimid kann durch thermische Zersetzung von Thioharnstoff gebildet werden. Wenn der 17 Carbodiimid die Spezies wird mit 2-Aminobenzophenon zu reagieren, obwohl Thioharnstoff in der Reaktionslösung verschwunden ist, würde Carbodiimid in der Lösung verbleiben. Mit diesem Wissen ist es möglich, dass die Aminogruppe inside 2-Aminobenzophenon zunächst mit Carbodiimid reagiert 1- (2-benzoylphenyl) guanidin Zwischenprodukt zu bilden, das 4-phenylquinazolin-2 zu bilden, cyclisiert (1H) -imine Zwischen. Allerdings ist eine solche Zwischen instabil ist, und kann bis zu 4-phenylquinazolin-2 (1H) -on hydrolysiert werden, wie in 6C gezeigt, unter der Bedingung vonHeizung auf Kochplatte. Darüber hinaus bedeutet die Zersetzung dieser Zwischen auch nicht zur Bildung von 4-phenylchinazolin führen, da die direkte Umwandlung dieses Zwischenprodukts 4-phenylchinazolin würde die Entfernung von einem Stickstoffatom erforderlich ist. Dies ist nicht möglich, da beide Bindungen zu diesem Stickstoffatom verbindet, muss brechen aus einem Fragment von NH loszuwerden, einer sehr instabilen reaktiven Spezies. Allerdings, wenn 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine Zwischen reduziert wurden, dann ist die Eliminierung von Ammoniak bei hohen Temperaturen stattfinden würde sehr leicht (Abbildung 7). Dann muss ein Reduktionsmittel sein, die in der Reaktion teilnimmt und reduziert 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine bis 4-phenyl-1,2-dihydrochinazolin-2-amin. Bereits erwähnt, erzeugt thermische Zersetzung von Thioharnstoff Schwefelwasserstoff zusammen mit Carbodiimid. Schwefelwasserstoff kann mit Lösungsmittel DMSO reagieren organische schwefelhaltige Moleküle zu erzeugen, die als Reduktionsmittel fungieren, obwohl Wasserstoffsulfid selbst wurde auch als Reduktionsmittel angewendet. 18-20 die möglichsten schwefelhaltige organische Reduktionsmittel können Methanthiol, wie durch Nachweis von Dimethyldisulfid (Retentionszeit unterstützt = 3,287 Minuten in 2 Massenspektren in Abbildung 8 ) und Dimethyltrisulfid (Retentionszeit = 3,691 Minuten in 2 Massenspektren in Abbildung 9).

Figur 2
Fig. 2: GC-Analyse der Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff in DMSO bei 150 ºC unter Mikrowellenbestrahlung Die GC-Bedingungen sind: Anfangstemperatur bei 70 ° C (1 min), Temperatur Rate bei 20 ° C / min steigt, Endtemperatur bei 250 ° C (5 min). Gesamtlaufzeit beträgt 15 min. Die Einspritzmenge beträgt 2 & mgr; l, mit 4 Vorwäsche und 4 nach wasch needle. (A) Reaktionsgemisch vor Wärme angewendet wird; (B) Reaktionsmischung nach 5 Stunden (Imin Zwischen beobachtbar) bei 150 ºC erhitzt wird; (C) Reaktionsmischung nach 10 h bei 150 ° C erhitzt wird. Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 3
Abb. 3: Massenspektrum von 2-Aminobenzophenon (EI-Modus, Vierbettzimmer) Summenformel: C 13 H 11 NO, Molekulargewicht: 197. Typische Bruchstücke sind 198, M + 1 (9,8%), 197: M + (68,6 %), 196, M + -1 (100,0%), 180: M + -17 (NH 3 verloren, 8,3%), 120: M + -77 (Phenyl C 6 H 5 verloren, 35,9%), 105: benzoyl Kation (C 6 H 5 CO + < / sup>, 11,4%), 92: M + benzoyl (M + C 6 H 5 CO, 18,0%), 77: Phenyl-Kation (22,4%). Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 4
Abbildung 4: Massenspektrum von 4-phenylchinazolin (EI-Modus, Vierbettzimmer) Summenformel:. C 14 H 10 N 2, Molekulargewicht: 206.25. Typische Fragmente sind 207: M + +1 (7,2%), 206: M + (50,8%), 205: M + -1 (100,0%), 177: M + -1-HCN-1 (6,6%), 151 : M + 1-C 4 H 4 -H 2 (8,9%), 129: M + -C 6 H 5 (1,6%), 102: M + -C 4 H 4 bis C 4 H 4 (5,3%) .pg "target =" _ blank "> Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 5
Abb. 5: Die scheinbare Mechanismus für die Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 6
Abbildung 6: GC / MS-Analyse der Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff in DMSO auf Heizplatte bei 160 ºC (A) Ein Gemisch von 0,0240 g 2-Aminobenzophenon und 0,0280 g Thioharnstoff in 0,5 ml DMSO, bevor Wärme zugeführt wird;. (B) Reaktionsmischung nach 6 Stunden bei 160 ºC erhitzt wird; (C) Massen Spectrum 4-phenylquinazolin-2 (1H) -on-Nebenprodukt, nachdem die Lösung bei 160 ° C für 6 Stunden erhitzt. Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 7
Abb. 7: Die wahre Reaktionsmechanismus für die Bildung von 4-phenylchinazolin von 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Abbildung 8
Abbildung 8: Massenspektrum von Dimethyldisulfid (EI-Modus, Vierbettzimmer) Summenformel:. C 2 H 6 S 2, Molekulargewicht: 94.19. Typische Fragmente sind95,9: M + 2 (2,9%), 94: M + (62,0%)., 79: M + CH 3 (100,0%) Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Abbildung 9: Massenspektrum von Dimethyltrisulfid (EI-Modus, Vierbettzimmer) Summenformel:. C 2 H 6 S 3, Molekulargewicht: 126.25. Typische Bruchstücke sind 128: M + 2 (13,7%), 126: M + (100,0%), 110,9. M + CH 3 (14,6%) Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Aus diesem einfachen Reaktions, sind die kritischen Schritte der Steuerung der Erwärmungstemperatur und anschließend Reinigung. Als das Carbodiimiddie eigentliche Spezies, die mit 2-Aminobenzophenon reagiert 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine Zwischenprodukt zu bilden, ist die Bildung von Carbodiimidgruppen aus der thermischen Zersetzung von Thioharnstoff sehr wichtig. Frühen Studie zeigte, dass Thioharnstoff beginnt bei einer Temperatur zwischen 140 und 180 ° C, 21, die auch mit Rechen Studie Thioharnstoff konsistent ist zu zersetzen. 17 Wenn jedoch Thioharnstoff in einem polaren Lösungsmittel wie DMSO gelöst ist, beginnt sie bei einer niedrigeren Temperatur zu zersetzen. Diese Temperatur wurde etwa 120 ° C oder darüber beobachtet, um eine vernünftige Reaktionsgeschwindigkeit für die Bildung von 4-phenylchinazolin aus 2-Aminobenzophenon zu haben. Auf der anderen Seite kann diese Reaktion auch nicht Einrichtung bei einer sehr hohen Temperatur sein. Die obere Grenze der Reaktionstemperatur hängt von dem Siedepunkt des Lösungsmittels, und gegebenenfalls die Temperatur, bei der zusätzlichen Nebenprodukte aus der thermischen Zersetzung von Thioharnstoff erzeugt. Zum Beispiel wurde gefunden, dass Kohlenstoff dis berichtetulfide ist das Hauptprodukt, wenn Thioharnstoff bei einer Temperatur zwischen 182 und 240 ° C erhitzt wird. 22. Auch unter der Bedingung der Mikrowellenbestrahlung, das gesamte Reaktionssystem in einem Reaktionsrohr von begrenzten Raum versiegelt, zu hohe Temperatur sehr hohem Druck verursachen und mögliche Explosion. Daher ist die ideale Reaktionstemperatur zwischen 150 und 165 ° C empfohlen. Während der Druck kein Problem bei thermischer Rückfluss, eine hohe Reaktionstemperatur, die sich entwickelnde Schwefelwasserstoff sein kann, wird verursachen, die Reagenzien aus der Reaktion mit DMSO zu erzeugen, benötigt wird reduziert. Ein weiterer wichtiger Schritt in diesem Protokoll ist die Reinigung des Produkts. B. 4-phenylchinazolin weniger polar ist als Ausgangsmaterial, ist die Löslichkeit des Produktes in DMSO weniger als die des Ausgangsmaterials. Wenn die Reaktion abgeschlossen ist, oft Produkt von Kristall erscheint, wenn die Reaktionslösung bei Raumtemperatur für einen Tag oder länger verbleibt. In diesem Fall kann der Kristall einfach sein filtraTed und mit Lösungsmittel gewaschen reines Produkt zu erhalten. Darüber hinaus beeinflusst die Konzentration der Reaktionspartner auch die Möglichkeit, die Produkte zu reinigen. Bei der gleichen Reaktionstemperatur, desto höher die Konzentration der Lösung ist, desto länger Zeit zur Vervollständigung der Reaktion stattfindet. Insbesondere wird, wenn die Reaktionslösung zu konzentrieren, schwimmt eine Ölschicht von Produktformen und oben auf DMSO-Lösung. Dies ist der Fall, wenn man 3 g 2-Aminobenzophenon und 3,5 g Thioharnstoff in 20 ml Mikrowellenröhre mit 7 bis 8 ml DMSO reagieren. In diesem Fall kann keine Kristallformen, und das Produkt nur vom Lösungsmittel durch Extraktion getrennt werden. Unterdessen kann das Produkt mit schwefelhaltigen Molekülen verunreinigt sein, wie Dimethyldisulfid und Dimethyltrisulfid, das durch Säulenchromatographie entfernt werden. Dies ist das Verfahren zur Reinigung von großflächigen Reaktions empfohlen.

Bezüglich der Modifikation dieser Reaktion kann es in einer anderen polaren Sol durchgeführt werdenentlüften, wie N, N-Dimethylformamid (DMF), in Gegenwart von DMSO. In diesem Fall wird geringe Menge DMSO als Reagenz verwendet anstelle des Lösungsmittels zum Zwecke der Erzeugung von Reduktionsmittel. Unter dieser Bedingung neben DMSO, weniger schwefelhaltige Moleküle vorhanden sind, so dass unangenehme Gerüche können auch behandelt werden. Allerdings wird diese Änderung verlangsamen die Gesamtreaktionsgeschwindigkeit nach unten. Auch eine kleine Menge an Nebenprodukt aus DMF Ursprung fällt durch GC / MS-Analyse, obwohl es nicht die gesamte Reinigungsprozess beeinflussen können. Auf der anderen Seite, eine Reaktion in großem Maßstab in einem Rundkolben unter Rückfluß durchgeführt werden. Wie es offen zu Luft ist in der Dunstabzugshaube bei Rückfluss, niedriger flüchtige Moleküle mit Dimethyldisulfid und Dimethyltrisulfid wird aus dem Reaktionssystem zu entwickeln, so dass weniger unangenehmen Geruch erkannt. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Reaktion sehr reproduzierbar ist, die in mehrfach wiederholt worden ist. Wenn der Start Kumpelrials korrekt in DMSO gemischt, und die Lösung zwischen 150 und 165 ° C erhitzt wird, ist gewährleistet, das erwartete Endprodukt zu haben, so dass fast keine Störungsbeseitigung erforderlich ist. Allerdings ist die Reaktionsgeschwindigkeit zu ändern, wenn eine andere 2-Aminobenzophenon verwendet wird, aufgrund der Wirkung Substituenten und sterischen Effekt.

Die Bedeutung dieser Reaktion ist seine Einfachheit und Eleganz, mit sehr wenigen geringfügigen Nebenprodukte. Wie in 2 gezeigt ist, fast keine anderen Nebenprodukte aus 2-Aminobenzophenon entstehen, können durch GC-Analyse beobachtet werden. Obwohl ein Peak bei einer Retentionszeit angezeigt wird (dh 10,553 min) höher als 4-phenylchinazolin, ist eine solche Spitze sehr klein und verschwindet, wenn die Reaktion vollständig abläuft. Spektroskopie Studie zu diesem Spitzenwert zeigt an, dass es 4-phenylquinazolin-2 (1H) -imine Zwischen. 16 aber auch sehr billigen Ausgangsmaterial wie Thioharnstoff wird in dieser Reaktion anstelle von anderen teuren REAG verwendetents wie Urotropin oder Bromessigsäureethylester. Neben der Herstellung von 4-phenylquinazolines aus 2-Aminobenzophenone kann diese Reaktion leicht chinazolin Gerüst wie perimidines vorzubereiten andere aromatisch kondensierte Moleküle enthält verlängert werden, die wichtige industrielle Anwendungen, wie Farbstoffe und Pigmente. Darüber hinaus kann diese Reaktion auch in 2-aminophenyl Alkylketone verlängert werden Chinazoline mit einer Alkylgruppe in Position 4 anstelle einer Arylgruppe vorzubereiten. Aber es ist beschränkt auf nur die 2-aminophenyl Alkylketone ohne aktive α-Wasserstoff (e) am Kohlenstoffatom benachbart zu der Carbonylgruppe, weil, wenn ein aktiver Wasserstoff bei diesem Atom α-Kohlenstoff vorhanden ist, können potenzielle Tautomerisierung auftreten Enol zu bilden dass erfährt Aldolkondensation andere Nebenprodukte zu bilden, statt Chinazolinderivate.

Für diese Umsetzung werden das optimale Verhältnis zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff ist 1: 3. Computational Studie der thermischen Zersetzung foder Thioharnstoff zeigt, dass neben einem Paar von Schwefelwasserstoff und Carbodiimid, Ammoniak und Thiocyansäure werden ebenso erzeugt, was darauf hinweist, dass nicht alle Thioharnstoff in Carbodiimid umgesetzt wird. 17. Daher mindestens einem Äquivalent von Thioharnstoff für diese Reaktion benötigt wird. Auf der anderen Seite, so klein schwefelhaltige Molekül wird aus dieser Reaktion erzeugt werden, ist es ratsam, nicht zu viel Thioharnstoff für diese Reaktion zu verwenden, wegen des unangenehmen Geruchs von schwefelhaltigen Nebenprodukten.

Es ist klar, daß die Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff in DMSO eine einzigartige komplementäre Reaktionssystem ist, bei dem die thermische Zersetzung des Thioharnstoffs die erforderlichen reaktive Spezies erzeugt (dh, Carbodiimid), die Paare mit 2-Aminobenzophenon das Imino-Zwischenprodukt zu bilden (dh 4-Phenyl-chinazolin-2 (1H) -imine), während Schwefelwasserstoff mit DMSO reagiert organischen Schwefel-enthaltenden Molekül, das als Reduktions agen zu erzeugent die Imino-Zwischenprodukt zu reduzieren. Dann Beseitigung von Ammoniak aus 4-phenyl-1,2-dihydrochinazolin-2-amin bietet 4-phenylchinazolin. Die Reaktion wurde in anderen aprotischen polaren Lösungsmitteln wie DMF, Ethylenglykol getestet, aber die Reaktion ist nicht so gut wie die in DMSO. Beispielsweise ergibt die Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff in Ethylenglykol in erster Linie (5Z, 11Z) -6,12-diphenyl-dibenzo [b, f] [1,5] -diazocine, die Dimerisierung Produkt aus 2-Aminobenzophenon. 16, während die Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff in DMF kann 4-phenylchinazolin leisten, ist diese Reaktion nicht so sauber, wie die in DMSO, wie durch die unbekannte Nebenprodukte in 10B gezeigt. Offensichtlich ist diese Reaktion nicht so schnell wie die man entweder in DMSO. Jedoch verbessert die Zugabe geringer Menge an DMSO in DMF-Lösung sicherlich die Reaktion sowohl in Bezug auf Reaktionsgeschwindigkeit und Verminderung der Nebenprodukte (10D und 10E

10
Figur 10: GC / MS-Analyse der Reaktion zwischen 2-Aminobenzophenon und Thioharnstoff in DMF und in DMF mit DMSO vorhanden (A) Ein Gemisch aus 0,0318 g von 2-aminobeznophenone und 0,0382 g Thioharnstoff in 2 ml DMF vor erwärmt wird. angewendet wird; (B) die DMF-Lösung, nachdem sie 11 Stunden lang unter Mikrowellen i bei 165 ° C erhitzt wird,rradiation; (C) eine Mischung von 0,0663 g 2-Aminobenzophenon, 0,0767 g Thioharnstoff, 0,5 ml DMSO und 5,0 ml DMF vor erhitzt angewendet wird; (D) die Lösung in (C) nach 6 h unter Mikrowellenbestrahlung bei 160 ºC erhitzt wird; (E) die Lösung in (C) nach 18 Stunden unter Mikrowellenbestrahlung bei 160 ° C erhitzt wird. Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
2-Aminobenzophenone Alfa Aesar A12580 98% purity, with tiny impurity as seen on Figure 1(A) in the manuscript.
Thiourea Acros 138910010 1 kg package, 99%, extra pure
Dimethyl Sulfoxide Acros 326880010 Methyl sulfoxide, 99.7+%, Extra Dry, AcroSeal®
N,N-Dimethylformamide Acros 348430010 N,N-Dimethylformamide, 99.8%, Extra Dry over Molecular Sieve, AcroSeal®
Ethyl Acetate Acros 610170040 Ethyl acetate, used as solvent for GC/MS analysis
Preparative TLC plate Sigma-Aldrich Z740216 SIGMA PTLC (Preparative TLC) Glass Plates from EMD/Merck KGaA
Rotavapor Buchi Rotavapor R-205 Use to dry solvent
Microwave Reactor Biotage Initiator+ Use to carry out chemical reaction under microwave irradiation
Hotplate IKA RCT basic use to carry out thermal chemical reaction

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References

  1. Kamal, A., Reddy, K. L., Devaiah, V., Shankaraiah, N., Rao, M. V. Recent Advances in the Solid-Phase Combinatorial Synthetic Strategies for the Quinoxaline, Quinazoline and Benzimidazole Based Privileged Structures. Mini-Rev. Med. Chem. 6, (1), 71-89 (2006).
  2. Spirkova, K., Stankovsky, S. Some Tricyclic Annelated Quinazolines. Khim. Geterotsikl. Soedin. (10), 1388-1389 (1995).
  3. Connolly, D. J., Cusack, D., O'Sullivan, T. P., Guiry, P. J. Synthesis of Quinazolinones and Quinazolines. Tetrahedron. 61, (43), 10153-10202 (2005).
  4. Baba, A., et al. Studies on Disease-Modifying Antirheumatic Drugs: Synthesis of Novel Quinoline and Quinazoline Derivatives and Their Anti-Inflammatory Effect. J. Med. Chem. 39, (26), 5176-5182 (1996).
  5. Gama, Y., Shibuya, I., Simizu, M. Novel and Efficient Synthesis of 4-Dimethylamino-2-Glycosylaminoquinazolines by Cyclodesulfurization of Glycosyl Thioureas with Dimethylcyanamide. Chem. Pharm. Bull. 50, (11), 1517-1519 (2002).
  6. Wakeling, A. E., et al. Specific Inhibition of Epidermal Growth Factor Receptor Tyrosine Kinase by 4-Anilinoquinazolines. Breast Cancer Res Treat. 38, (1), 67-73 (1996).
  7. Verhaeghe, P., et al. Synthesis and Antiplasmodial Activity of New 4-Aryl-2-Trichloromethylquinazolines. Bioorg. Med. Chem. Lett. 18, (1), 396-401 (2008).
  8. Kitano, Y., Suzuki, T., Kawahara, E., Yamazaki, T. Synthesis and Inhibitory Activity of 4-Alkynyl and 4-Alkenylquinazolines: Identification of New Scaffolds for Potent Egfr Tyrosine Kinase Inhibitors. Bioorg. Med. Chem. Lett. 17, (21), 5863-5867 (2007).
  9. Goel, R. K., Kumar, V., Mahajan, M. P. Quinazolines Revisited: Search for Novel Anxiolytic and Gabaergic Agents. Bioorg. Med. Chem. Lett. 15, (8), 2145-2148 (2005).
  10. Parhi, A. K., et al. Antibacterial Activity of Quinoxalines, Quinazolines, and 1,5-Naphthyridines. Bioorg. Med. Chem. Lett. 23, (17), 4968-4974 (2013).
  11. Brown, D. J. Chemistry of Heterocyclic Compounds, Volume 55: Quinazolines, Supplement I. John Wiley & Sons, Inc. (1996).
  12. Yang, C. -H., et al. Color Tuning of Iridium Complexes for Organic Light-Emitting Diodes: The Electronegative Effect and -Conjugation Effect. J. Organomet. Chem. 691, (12), 2767-2773 (2006).
  13. Byford, A., Goadby, P., Hooper, M., Kamath, H. V., Kulkarni, S. N. O-Aminophenyl Alkyl/Aralkyl Ketones and Their Derivatives. Part V. An Efficient Synthetic Route to Some Biologically Active 4-Substituted Quinazolines. Ind. J. Chem. B. 27, (4), 396-397 (1988).
  14. Blazevic, N., Oklobdzija, M., Sunjic, V., Kajfez, F., Kolbah, D. New Ring Closures of Quinazoline Derivatives by Hexamine. Acta Pharmaceut. Jugo. 25, (4), 223-230 (1975).
  15. Panja, S. K., Saha, S. Recyclable, Magnetic Ionic Liquid Bmim[Fecl4]-Catalyzed, Multicomponent, Solvent-Free, Green Synthesis of Quinazolines. RSC Adv. 3, (34), 14495-14500 (2013).
  16. Wang, Z. D., Eilander, J., Yoshida, M., Wang, T. Mechanistic Study of a Complementary Reaction System That Easily Affords Quinazoline and Perimidine Derivatives. Eur. J. Org. Chem. (34), 7664-7674 (2014).
  17. Wang, D. Z., Yoshida, M., George, B. Theoretical Study on the Thermal Decomposition of Thiourea. Comput. Theoret. Chem. 1017, 91-98 (2013).
  18. Zhang, P., et al. Inhibitory Effect of Hydrogen Sulfide on Ozone-Induced Airway Inflammation, Oxidative Stress, and Bronchial Hyperresponsiveness. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 52, (1), 129-137 (2015).
  19. Yan, J., et al. One-Pot Synthesis of Cdxzn1-Xs-Reduced Graphene Oxide Nanocomposites with Improved Photoelectrochemical Performance for Selective Determination of Cu2+. RSC Adv. 3, (34), 14451-14457 (2013).
  20. Keith, J. D., Pacey, G. E., Cotruvo, J. A., Gordon, G. Experimental Results from the Reaction of Bromate Ion with Synthetic and Real Gastric Juices. Toxicology. 221, (2-3), 225-228 (2006).
  21. Timchenko, V. P., Novozhilov, A. L., Slepysheva, O. A. Kinetics of Thermal Decomposition of Thiourea. Russ. J. Gen. Chem. 74, (7), 1046-1050 (2004).
  22. Wang, S., Gao, Q., Wang, J. Thermodynamic Analysis of Decomposition of Thiourea and Thiourea Oxides. J. Phys. Chem. B. 109, (36), 17281-17289 (2005).
Facile Herstellung von 4-substituierte Chinazolinderivate
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Wang, D. Z., Yan, L., Ma, L. Facile Preparation of 4-Substituted Quinazoline Derivatives. J. Vis. Exp. (108), e53662, doi:10.3791/53662 (2016).More

Wang, D. Z., Yan, L., Ma, L. Facile Preparation of 4-Substituted Quinazoline Derivatives. J. Vis. Exp. (108), e53662, doi:10.3791/53662 (2016).

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