納米四氧化三鐵：合成含氮雜環(huán)化合物的綠色有效催化劑.pdf

1、二十一世紀(jì)有機(jī)合成研究的熱點(diǎn)是發(fā)展高產(chǎn)率、高選擇性、高利用率、反應(yīng)條件溫和、簡(jiǎn)便易行的合成方法。隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，有機(jī)合成中對(duì)高效、環(huán)境友好的催化劑的需求日益增加，人們對(duì)開發(fā)新催化劑的研究越來(lái)越感興趣。近些年，由于納米材料具有新穎化學(xué)和物理特性、易于處理、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，符合現(xiàn)代化學(xué)研究的方向，因此它逐漸被應(yīng)用到有機(jī)合成中。而納米四氧化三鐵是其重要的一種，它除具有一般納米材料的特性外，還具有獨(dú)特的性質(zhì)---磁性,這一性質(zhì)有利于其回

2、收利用。因此本文研究了納米四氧化三鐵在有機(jī)合成中的應(yīng)用。
　　 根據(jù)納米材料種類綜述了納米材料作為催化劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用。常用的納米材料有氧化鋅、氧化鎂、銅、鎳、氧化銅等。它們被主要應(yīng)用于加成反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、取代反應(yīng)等。
　　 使用綠色環(huán)保的反應(yīng)介質(zhì)代替一般的有機(jī)溶劑，符合環(huán)境友好的要求，以此為宗旨，本文研究的反應(yīng)以水或乙醇作溶劑，大大減少了有機(jī)合成中大量有機(jī)溶劑的排放，避免了回收廢液的問(wèn)題。我們成功的利

3、用納米四氧化三鐵作為催化劑，在水或乙醇作溶劑的條件下合成了三種重要的含氮雜環(huán)化合物。反應(yīng)完后，納米四氧化三鐵可以方便的用磁鐵從反應(yīng)混合物中吸出，且能重復(fù)使用，催化活性沒(méi)有明顯降低。采用IR，1 H NMR，13 C NMR 對(duì)合成的化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。
　　 (1) 喹喔啉是重要的含氮雜環(huán)化合物，喹喔啉及其衍生物具有廣泛的生物活性，可用于抗癌、抗腫瘤、抗病菌、抗菌等藥物的合成，除此之外，還可用作有機(jī)半導(dǎo)體等。
　　 因

4、此它的合成倍受人們的關(guān)注。本文利用二胺與二酮作底物、水作溶劑、納米四氧化三鐵作催化劑室溫條件下成功的合成了喹喔啉。該方法適用范圍較廣、操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)率高，水作溶劑，避免了有毒溶劑的排放，符合環(huán)境友好的要求，納米四氧化三鐵可以方便的用磁鐵從反應(yīng)混合物中吸出，且能重復(fù)使用，催化活性沒(méi)有明顯降低。
　　 (2)1,4-二氫吡啶衍生物具有生物活性可用于制作藥物，如：抗高血壓藥物、血管擴(kuò)張劑、支氣管擴(kuò)張劑、抗動(dòng)脈硬化藥物、抗腫瘤藥物、抗癌藥

5、物等。因此這類化合物的合成是目前研究的熱點(diǎn)。本文利用肉桂醛、乙酰乙酸乙酯、胺這三種原料進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)以乙醇作溶劑、納米四氧化三鐵作催化劑、室溫條件下成功完成反應(yīng)。此反應(yīng)操作簡(jiǎn)便、實(shí)用、環(huán)保。
　　 (3) 2,3-二氫喹唑啉-4-(1H)-酮是具有廣泛生物活性及藥物活性可用于制作藥物，如：抗菌藥、利尿劑、抗高血壓藥物、抗瘧劑，磺胺類藥物等。因此對(duì)此類化合物的研究具有重要的實(shí)用意義。本文以水作溶劑、納米四氧化三鐵作催化劑、加熱回流