新技术新方法合成3-4-二氢嘧啶-2--酮类化合物
新技术新方法合成3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物
周韬
摘要：本实验在无氧的条件下利用乙酰乙酸乙酯、苯甲醛和脲进行一锅反应制备了3,4-二氢嘧啶-2-酮，此方法为著名的Bilinelli反应。
提纯产物之后，对产物进行了红外、HPLC、核磁等一系列的表征。
关键词：Bilinelli反应，无氧条件，核磁氢谱
引言：
3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物通常具有广泛的生物活性，如抗病毒、抗肿瘤、抗菌和消炎作用等。
1893年，Biginelli用芳香醛、乙酰乙酸乙酯、尿素在盐酸催化下首次得到此类化合物，但存在反应时间长，产率低等缺点。
为了改进这些缺点，后来发展了微波技术、超声技术、固相合成、无溶剂合成等几种新的合成方法。
本实验采用不同于盐酸的新催化剂CoC1·6H2O来制备二氢嘧啶酮的外消旋体，结果显示这种方法在保证一定产率的前提下，大大缩短了反应时间。
1、实验部分
1.1原理
本实验用乙酸乙酯、苯甲醛和脲进行一锅反应制备3,4-二氢嘧啶-2-酮，该方法被称为Bilinelli反应，反应的通式如下
图 1 Bilinelli反应通式
当然，反应中还会产生水。
实验中采用常规无氧（尽可能无水）操作合成3,4-二氢嘧啶-2-酮的消旋体。
反应的进程用薄层色谱跟踪，得到的产物进行红外、HPLC、核磁等的表征。
马金广在“3，4-二氢嘧啶-2（1H）-酮的合成与理论研究[1]”中结合前人的研究，在几种可能的反应机理中确定了Bilinelli反应的反应机理如下
1.2试剂与仪器
1.2.1试剂
乙酰乙酸乙酯（AR），苯甲醛（AR），脲（AR），氯化钴，无水乙醇，去离子水，氮气瓶
1.2.2仪器
磁力搅拌器，50mL圆底烧瓶，油浴锅及加热装置，薄层色谱，布氏漏斗，烘箱，电子天平，熔点仪，红外光谱仪，HPLC，核磁仪，真空泵
1.2.3物质物理常数
表 1 反应物及产物的物理常数
物质分子量相对密度沸点/℃熔点/℃
/g.cm-3
乙酰乙酸乙酯130.14 1.020 180.4 -45
苯甲醛106.12 1.044 179 -26
脲60.06 1.323 133-135
260.29 203-205
3,4-二氢嘧啶
-2-酮
1.3实验步骤
氮气球保护下，在100ml三口烧瓶中加入乙酰乙酸乙酯（15mmol）、苯甲醛（10mmol）、脲（12mmol）、催化剂（1 mmol， CoC1·6H2O等）和20 ml无水乙醇, 油浴加热，回流反应, 逐渐有固体析出，用薄层色谱跟踪反应进程（约2小时）。
停止加热，水浴冷至室温，继续用冰水冷却，抽滤，水洗，得到的固体产物，用乙醇和水重结晶，得精制的产物，真空干燥，进行分析鉴定（HPLC，NMR，GC-MS，IR）。
2、实验结果和分析
薄层色谱跟踪反应进程所用的展开剂为石油醚：乙酸乙酯=6:1。
最终产物质量为1.47g。
表 2 产物熔点
物质熔点/℃
3,4-二氢嘧啶-2-
204.3 204.9-205.3 205.5
酮
产物3,4-二氢嘧啶-2-酮的紫外扫描、红外光谱和HPLC图、核磁图如附图
所示
最终产物的熔点在标准熔点围，按照质量计算产率为
产率=产物质量÷产物分子量÷反应物物质的量×100%=56.48%紫外扫描图的结果显示其最大吸收波长在285nm附近。
在HPLC测定结果中，主成分的保留时间为2.323min，其峰面积占了所有峰面积的几乎100%，也就是说，产物中几乎只有一种成分存在。
产物二氢嘧啶酮的标准红外图谱如下图所示：
图 2 产物3,4-二氢嘧啶-2-酮的标准红外谱图
除去透过率的影响之外，产物的红外谱图和3,4-二氢嘧啶-2-酮的标准红外谱图基本一致。
在3000cm-1附近的峰可能是羟基（O-H）峰和C-H峰，因为在770-730cm-1附近有特征峰，判定含有苯环。
1649cm-1处的峰为羰基峰，在1370cm-1附近的峰为甲基的（C-H）对称弯曲振动，在1092cm-1处的峰在其附近很强，猜测可能是C-O的伸缩振动峰。
3,4-二氢嘧啶-2-酮的标准核磁氢谱如下图所示
图 3 3,4-二氢嘧啶-2-酮的标准核磁氢谱
与标准谱图中存在的不同点是，标准谱图中有一个氨基峰化学位移出现在了9附近，采用ChemBioDraw预测的核磁谱图也在9附近存在一个峰。
猜测可能的原因是在合成的产物中存在一定的杂质，而导致了化学位移的改变。
图 4 ChemBioDraw预测的核磁谱图各基团H的化学位移
3、结论
本方法合成二氢嘧啶酮操作简单，设备条件容易满足，得到产物时间短，为其他研究类似Biginelli的反应提供了一定的参考价值。
参考文献
[1] 马金广. 3, 4-二氢嘧啶-2 (1H)-酮的合成与理论研究[D]. 轻工业学院, 2008.。
酸性离子液体催化“一锅法”无溶剂合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮
最佳反 应条 件 ： 溶 剂 ， 无 离子 液体 催 化 剂摩 尔用 量为 醛 用量 的 １ ， 应 温度 １ ０℃． Ｏ 反 ０ 该合 成 法操 作 简单 、 应 时间短 、 反 产率 高 、 不使 用有机 溶 剂 、 环境 友好 、 对 离子液 体 可循 环 使 用且 使 用 ６次后 催
ｏｐ ｉ ｚ ｔｏ ｅ ｃ ｉ ｉ ｃ ｕ ｎ ｓ ｌ ｅ ｆｅ ｔｍｉａ ｉ ｎ ｒ ａ ｔｏｎ ｎ ｌ ｄｉ ｇ ｏ ｖ ｎｔ ｒ ｅ， １ ０ ｍ ｏ ａ ａ ｌ ｒ ｍｏｕ ｏｆ ｏｎ ｃ ｉ ｉ ｃ ｔ ｌ ｓ ｗｉｈ ｎｔ ｉ ｉ ｌｑｕ ｄ ａ ａ ｙ ｔ ｔ
ｒ ｓ ｅ ｔ ｔ ｌ ｅ ｙｄ ｓ ｎ ｅ ｃ ｉ ｎ ｔ ｍｐｅ ａ ｕｒ ａ ℃ ｗｅ ｅ ｏｂ ａ ｎ ｄ Ｔｈ ｓ ｍ ｅ ｈｏ ｓ ｓ ｈ ｅ ｐ ｃ ｏ ａ ｄ ｈ ｅ ａ ｄ ｒ ａ ｔｏ ｅ ｒ ｔ ｅ ｔ１ Ｏ０ ｒ ｔ ｉｅ ． ｉ ｔ ｄ ｈａ ｕｃ
Ａｂｓｒ ｃ ：３， － ｈｙ ｒ ｐ ｉ ｄ ｎ ２（ Ｈ ） ｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｉ ｅ ｉ ａ ｉ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｔ ｓｚ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈｒ ｅ ｔａ ｔ ４ Ｄｉ ｄ ｏ ｙｒｍｉ ｉ 一 １ 一 ｎｅ Ｄ ｈｅ ｒｄ ｒｖ ｔｖｅ ｒ ｙｎ ｈｅ ｉｅ ｈ ｏ ｇｈ ｔ ｅ — ｃ ｍ ｐ ｅ ｔ ｇｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｉ ｎ ｆ ｒ ｍａ ｉ ａ ｄｅ ｄｅ ｏ ｏｎ ｎ Ｂｉ ｎ ｌｉ ａ ｔｏ ｏ ａ ｏ ｔｃ ｌ ｈｙ ｓ， １，３ ｄｉａ ｂ ｙｌ ｏｍｐ ｎｄ ａ ｕｒ ａ ｒ － ｃ ｒ ｏｎ ｃ ｏｕ ｓ ｎｄ ｅ ｏｒ
磺酸水杨酸催化一锅合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)一酮
金属 盐 ， 样不 但使 反应 的成本 高 ， 这 也造成 一定 程 度得 污染 ； 还有 有机 溶剂 的使 用除 了不经 济外 ， 也 带 来 了不安 全 因素 和对 环 境 不 友好 。最 近 ， 关 有 苯 甲酸作 为 协 同催 化 剂 １ 催 化 醛 的烯 丙 基 化 的文献 纷纷报 道 ， 其催化 效果 显著 。
目标 物 。反应 方程式 如下 ：
＋
Ｒ，
Ｈ， Ｎ
八
ＮＨ，
… …
４
收稿 日期 ：２０－９１ 修 订 日期 ：２０—０１ ０７０ ．６ ０７１—２ 作者简介 ：刘锦华（９６一） 男 ， １６ ， 辽宁盘锦人， 工程师， 毕业于大庆石 油学院石 油加工专 业， 目前从 事经济核算 工作。Ｅ—ｍ ｉ ｘ ａ ：ｕ ｌ
刘 锦 华
（ 国石 油 辽 河 油 田公 司 概 预 算 与定 额 管理 中心 ，辽 宁 辽 阳 １３０ ） 中 １０ ０
摘
一
要 ： 介绍了用磺酸水杨酸作催化剂 ， 无溶剂 条件下 ， 在 利用 Ｂｇ ｅｉ ｉｎｌ 反应 ， ｉｌ 一锅 合成 ３ ４ ，
二氢 嘧啶 一２ １ 一酮的方法 。这 种方法 和传统 的 Ｂｇａｌ 反应 条件 比较 ， 反应 时间短 （ （Ｈ） ｉ ｅｉ ｈｌ 有 ４～７ 键 词 ： 磺酸水杨酸 ；Ｂｇ ｅｉ ｉｎｌ 反应 ； ｉｌ 嘧啶酮 ；一锅合成
内标 ） 。
１２ 合成 过 程 ．
Ｏ Ｈ Ｃ ３ ， ．４（ ， Ｈ，Ｃ ３ ，１０ ｔ Ｊ ． Ｃ ２Ｈ） ２２ ｓ ３ Ｈ ） ．９（， ＝７ ０
Ｈ ， Ｈ，Ｏ Ｈ Ｃ ３ 。 ｚ３ Ｃ ２ Ｈ ）
５ 一乙氧基 一６一甲基 一４一丙 基 一３ ４一二 ， 氢 嘧啶 一２（ ｎ 一酮 （ ｆ： １） ４）
利用Biginelli反应合成3,4-二氢嘧啶-2-硫酮类化合物的
Zhang Chao*, Chen Shaobin (College of Pharmaceutical Sciences, Guangzhou Medical University, Guangzhou 510182, China)
Abstract: 3,4-dihydropyrimidin-2-thione derivatives(1~7) were synthesized via Biginell reaction catalyzed by acid, with Thiourea, urea,
mol%p-TSA，10 mL 甲醇置于 50 mL 圆底烧瓶中，加热回流 4 h， TLC 跟踪检测。冷却减压蒸馏，95 %乙醇重结晶，经硅胶柱分离 得到晶体。
2 结果与讨论
2.1 产物图谱数据 化 合物 (1~7)都经 过 IR 和 1H NMR 测 定，部分化 合物经 过
13CNMR确证。如表1所示。 2.2 合成环己酮并 3,4-二氢嘧啶-2-硫酮衍生物实验条件的优化 2.2.1 催化剂选择优化实验及结果
· 96 ·
广东化工
2012 年 第 15 期 第 39 卷 总第 239 期
利用 Biginelli 反应合成 3,4-二氢嘧啶-2-硫酮类 化合物的研究
张超*，陈少斌
(广州医学院 药学院，广东 广州 510182)
[摘 要]以芳香醛、环己酮和硫脲为原料，在 p-TSA 的作用下，合成一系列环己酮并-3,4-二氢嘧啶-2-硫酮类化合物(1~7)，对于 Biginell 反
Biginell 反应实验中常用的催化剂中包括：盐酸，硫酸，对甲 苯磺酸，三氯化铁，硼酸等。本实验选择实验常用的催化剂进行
对比。(以化合物 5 为例，芳香醛为 100 %，下同)，如表 2 所示。
离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐催化一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮
离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐催化一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮周忠强;霍恒瑞;马琼;冉均;吴腊梅【摘要】采用离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐([BPy]HSO4)作催化剂,利用Biginelli 反应在无溶剂条件下一锅法合成了3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮.与传统的Biginelli反应比较,此法具有反应时间短、收率较高、勿需使用溶剂、离子液体可重复使用的特点.【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(030)001【总页数】4页(P9-12)【关键词】正丁基吡啶硫酸氢盐;Biginelli反应;3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮【作者】周忠强;霍恒瑞;马琼;冉均;吴腊梅【作者单位】中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】O621.3+4由于Biginelli反应的产物二氢嘧啶酮类化合物具有广泛的生物活性[1],近年,该反应引起了化学工作者的极大兴趣.离子液体作为一种“绿色”溶剂或催化剂以及某些催化剂的“液体载体”在催化和有机反应中发挥了独特的作用[2,3].文献报道中性或酸性咪唑类离子液体,如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 (BM I mPF6)[4]、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐(BM I mBF4)[4,5]、1-丁基-3-甲基咪唑邻磺酰苯酰亚胺盐(BM I mSac)[6]、1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐(CM I mHSO4)[7]、N-甲基咪唑四氟硼酸盐(HM I mBF4)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EM I mBF4)[8]等可催化Biginelli反应.周美云等[9]使用廉价易得的离子液体正丁基吡啶四氟硼酸盐([BPy]BF4)作为Biginelli反应的催化剂和反应介质,反应在6 h内完成,产率为60%～73%.笔者合成了离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐(见图1),并将其作为Beginelli反应的催化剂(见图2),以求进一步探索吡啶类离子液体在Biginelli反应中的催化性能.X-4数字显微熔点仪,N exus 470型傅里叶红外光谱仪,B ruker A vanceⅢ 400型核磁共振仪,TM S作内标.所有药品均为市售分析纯或化学纯试剂,未作纯化处理,直接使用.1.2.1 离子液体[BPy]HSO4的制备将8mL(0.1mol)吡啶和10.8mL(0.1mol)正溴丁烷加至100 mL圆底烧瓶中,机械搅拌下在90℃反应12 h.再加入13.8 g(0.1mol)一水合硫酸氢钠,继续于90℃继续搅拌1 h.冷却至室温,抽滤,滤液真空干燥得暗红色透明液体,产率86%.1H NM R(DM SO-d6,400 MHz)δ:0.86(t,3H),1.25(m,2H),1.87(m,2H),4.63(m,2H),7.61(1H,brs,OH),8.61(m,1H),8.13(m,2H),9.16(m,2H).1.2.2 离子液体[BPy]HSO4催化的有溶剂条件下的Beginelli反应将1.32 g(22 mmol)脲、20 mmol乙酰乙酸乙酯、22 mmol苯甲醛、2 mmol离子液体[BPy]HSO4和10mL溶剂加至50mL圆底烧瓶中,搅拌下回流2 h后蒸去溶剂,所得固体用15 mL蒸馏水洗涤,抽滤,粗产物用乙醇重结晶.1.2.3 离子液体[BPy]HSO4催化的无溶剂条件下的Beginelli反应将1.32 g(22mmol)脲、20 mmol乙酰乙酸乙酯(或乙酰丙酮)、22mmol芳香醛和2mmol离子液体[BPy]HSO4加至50 mL圆底烧瓶中,在一定的温度下搅拌,反应完成后,所得固体用15 mL蒸馏水洗涤,抽滤,粗产物用乙醇重结晶.滤液中的离子液体经减压除水后即可重复使用.Du等[10]报道了离子液体[BPy]HSO4的合成.笔者对[BPy]HSO4的制备方法进行了改进,参见文献[11]制备溴化丁基吡啶,所得溴化丁基吡啶不经纯化,直接与一水合硫酸氢钠于90℃、无溶剂条件下反应1 h,仅需过滤、干燥即可得到产物.与文献相比,本法操作简单,反应时间大为缩短,避免了使用有机溶剂和腐蚀性气体的产生. [BPy]HSO4催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在不同溶剂中的缩合反应产率见表1.由表1可知,当在有机溶剂条件下,用乙腈作溶剂较其它溶剂,如三氯甲烷、乙醇的产率高.水是一种安全、廉价、无污染的绿色溶剂[12-13],但在[BPy]HSO4催化下反应物在水中回流2 h仅得到4%的产物.基于文献[14]报道许多有机化学反应可在无溶剂条件下进行,笔者在不使用任何溶剂的条件下进行[BPy]HSO4催化的苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的缩合反应,反应时间为2 h,产率见表2.得到最佳反应条件即无溶剂的条件下,90℃时反应2 h,产率为85%.但如果无催化剂,则苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在无溶剂条件下于100℃反应6 h得不到产物[6],然而仅加入少量[BPy]HSO4,反应即可顺利进行,这表明[BPy]HSO4能够很好地催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的三组分缩合反应.笔者对不同取代的苯甲醛在无溶剂90℃条件下进行了实验,结果见表3.由表3知,离子液体[BPy]HSO4能催化一系列的芳香醛进行Biginelli反应,芳环上的拉电子基团和推电子基团对反应的影响规律不明显.选取2种产物进行IR和1H NM R测试,结果与文献值吻合:化合物1:1H NMR(DM SO-d6,400 M Hz)δ:1.09(t,J=7.0 Hz,3H,CH3),2.25(s,3H,CH3),3.98(q,J= 7.2Hz,2H,CH2O),5.15(s,1H,CH),7.25～7.33(m,5H,ArH),7.73(s,1H,NH),9.19(s,1H,NH);IR(KBr)ν:3245,3118,2977,1724,1704,1645,1 465,1222,1092 cm-1;化合物9:1H NM R(DM SO-d6,400M Hz)δ:1.09(t,J=7.0 Hz,3H,CH3),2.25(s,3H,CH3),3.98(q,J=6.8 Hz,2H,CH2O),5.15(s,1H,CH),7.13～7.26(m,4H,ArH),7.74(s,1H,NH),9.22(s,1H,NH);IR(KBr)ν:3244,3120,2976,1708,1645,1464,1 222,1090 cm-1.[BPy]HSO4催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在无溶剂90℃条件下反应2 h后,反应混合物固化.将所得固体研细,用蒸馏水进行洗涤,过滤得到粗产物.滤液减压蒸去水,再加入反应物于相同条件下进行反应,结果见表4.由表4可知,尽管离子液体在循环使用过程中产率有所降低,但反复使用3次后产率仍有72%,说明该离子液体作为催化剂能有效回收再用.循环使用过程中产率有所降低可能是因催化剂的回收过程中离子液体有所损失所致.本文对离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐([BPy]HSO4)的合成方法进行了改进.采用正丁基吡啶硫酸氢盐作催化剂,芳香醛、β-二羰基化合物和尿素在90℃无溶剂的条件下,采用一锅法反应得到3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮.该法具有操作简便、反应时间短、产率较高、产物易于纯化、催化剂可以回收再用、对环境友好的特点.【相关文献】[1] Kappe C O,Fabian W M F,SemonesM A.Conformational analysis of 4-aryl-dihydropyrim idine calcium channel modulators[J].Tetrahedron,1997,53(8):2803-2816.[2] W elton T.Room-temperature ionic liquids:solvents for synthesis and catalysis[J].Chem Rev,1999,99(8):2071-2084.[3] Parvulescu V I,Hardacre C.Catalysis in ionic liquids[J].Chem Rev,2007,107(6):2615-2665.[4] 彭家建,邓友全.室温离子液体催化“一锅法”合成3,4-二氢嘧啶-2-酮 [J].有机化学,2002,22(1):71-73.[5] 邵国强.离子液体中微波促进的Biginelli缩合反应[J].合成化学,2004,12(4):325-328.[6] 李明,郭维斯,文丽荣,等.新型无毒离子液体催化“一锅煮”合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮[J].有机化学,2005,25(9):1062-1065.[7] Zheng R W,W ang X X,Xu H,et al.Bronsted acidic ionic liquid:an efficient and reusable catalyst for the synthesis of 3,4-dihydropyr im idin-2(1H)-ones[J].SynthCommun,2006,36(11):1503-1513.[8] M a J J,Zang X H,Zhou X,et al.One-pot synthesis of 3,4-dihydro-pyr im idin-2-(1H)-ones catalyzed by acidic ionic liquid[J].Indian J Chem,2007,46B(12):2045-2048.[9] 周美云,李毅群.用离子液体四氟硼酸正丁基吡啶盐作催化剂和反应介质合成3,4-二氢嘧啶-2-酮[J].暨南大学学报:自然科学版,2006,27(3):435-438.[10] Du Y Y,T ian F L,Zhao W Z.[BPy]HSO4acidic ionic liquid as a novel,efficient,and environmentally benign catalyst for synthesis of 1,5-benzodiazepines under m ild conditions[J].Synth Commun,2006,36(12):1661-1669.[11] 王雨,郑晓宇,吴肇亮.室温离子液体催化联苄与十二烯-1的烷基化反应[J].石油学报:石油加工,2006,22(4):39-43.[12] Chanda A,Fokin V V.O rganic synthesis“on water”[J].Chem Rev,2009,109(2):725-748.[13] L i C J,Chen L.O rganic chem istry in water[J].Chem Soc Rev,2006,35(1):68-82.[14] Tanaka K,Toda F.Solvent-free organic synthesis[J].Chem Rev,2000,100(3):1025-1074.[15] Tu S J,Fang F,Zhu S L,et al.A new Biginelli reaction procedure using potassium hydrogen sulfate as the promoter for an efficient synthesis of 3,4-dihydropyr im idin-2(1H)-one[J]. 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碳负载固体酸催化合成3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的研究
３ ， ４ 一 二 氢 嘧啶一 ２ 一 酮 衍 生 物 具 有 重 要 的 生 理 活
缺 点 。近些 年来 国 内外 学 者针 对 该 问题 做 了大 量 研 究工 作 ， 选 用 了不 同 的酸催 化 剂 ， 如 用六 水合 氯
性和药理作用 ， 是钙离 子通道调节剂 、 降压和消炎 等 多种 药物 分子 的基 本 结构 单 元 ¨． ２ ］ ， 一些 从 海 洋
ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｈ ａ ｄ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ７ ２ ％ ～８ ９ ％． Ａｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｈ ａ ｄ ｂ ｅ ｅ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ’ Ｈ ＮＭＲ ｎｄ ａ Ｉ Ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ．
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超声波辐射下草酸催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮
Ｂａ ｓ ｒｎｏ ｎ公 司 ） 。
时间长 ， 且产率 低 。近 年来 ， 们对该 反应进 行 而 人
了 大 量 研 究 和 改 进 ，主 要 集 中 在 使 用 Ｌｗｓ ｅｉ 酸 ［７、 （ Ａ ）［ Ｉ 、 Ｈ Ｏ ［］ ５］Ｍｎ Ｏ ｅ 引、 ［ Ｋ Ｓ ４ 。等催 化剂 ， ． ２ 此
以化 合物 ４ ａ的合成 为例 ： 在圆底 烧瓶 中加 入 ５ ３ （０ｍ ｏ） 甲醛 、 ．１ｇ ５ ｍ １ 乙酰 乙 ．１ ５ ｍ １ 苯 ｇ ６ ５ （ ０ｍ ｏ）
剂 的使 用 、 应时 间较长 、 反 反应温度 较高 等 。
本 文首次 以来 源 广 泛 、 污 染 的草 酸 为 催化 无
３２ ７
化
学
试
剂
２１ ０ ０年 ４月
化学试剂 ，０ ０ ３ （ ）３ ２ ７ ２ １ ，２ ４ ，７ ～３４
超 声 波辐射 下草 酸催化 合成 ３ ４二 氢 嘧啶．（Ｈ） ，． ２１ ． 酮
王 勤 ， 裴文 一 ，
（ ． 州 工 业 职业 技 术 学 院 化 学工 程 系 ， 苏 ０ ； ｖｎｅ ０型核磁 共振仪 （ Ｍ ４ Ｄ ．
Ｓ ．６ Ｏ ｄ 为溶 剂 ，ＭＳ为 内标 ， 国 Ｂｕ ｅ 公 司）３ ０ Ｔ 德 ｒｋｒ ；７ 丌． Ｉ 外光 谱 仪 （ Ｂ 压 片 ， 国 Ｔ ｅｍ ｉ ｌ Ｒ红 Ｋｒ 美 ｈｒ ｏＮｃ ｅ ｏｔ
反应体 系 的微 环 境 不 同于 溶液 中 ， 造成 反 应物 能
局部 的高浓度 ， 使反 应速度 加快 ， 效率提 高。 同时
也有效 避免 了 由于溶 剂 使 用而 带来 的危 险性 、 对 环境 的不友好 及增加 生产成 本等 缺点 。
硝酸铋催化“一锅法”合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮
铋具有可 重复使用 的优点 ．
关 键词 ：ｉｎｌ反应 ；， 二氢嘧啶．（Ｈ） ； Ｂｉ ｌ ｇ ｅｉ ３４ ． ２１ ． 硝酸铋； 酮 催化剂
中 图分 类 号 ： ３５ ０６ ． ２ ６
文 献标 识码 ： Ａ
３４二氢 嘧 啶．（Ｈ）酮及 其衍 生 物具 有抗 病毒 、 肿瘤 、 菌 、 ，． ２１ ． 抗 抗 消炎 等 多 种 生理 活 性 Ｊ因此 ， 类化 合 ． 该 物 的合 成 引起 了人们 极 大 的兴趣 ． 合成 此 类化 合物 常用 的方 法 是 Ｂｇ ｅｉ ｉｎｌ 反应 合 成 法 Ｊ该 方 法虽 然 简单 方 ｉ ｌ ， 便 ， 反应 时 间长 （８ｈ ， 率 低 （０ ～５ ％）近 年 来 ， 们 对 Ｂｇ ｅｉ 成 法 进 行 了广 泛 的 研 究 ， 利 用 但 １ ）产 ２％ ０ ． 人 ｉｎｌ 合 ｉ ｌ 如
ＨＣ ［］ Ｈ２ Ｏ４４ Ｓ ／ Ｓ ［ １３ Ｓ ［］ ｉ Ｈｚ Ｏ４
， ， ， ，
Ｂ ・ ２ Ｅｔ０［
，
Ｉ ３Ｘ＝ １Ｂ） ＦＣ ［ ，ｕ１９ Ｚ ｈｌ，ＨＣ ｌ，ｄ１１， ｎ （ Ｃ，ｒ ， １８ ＲＣ ［ ，ｒ ］ ４１１ ＣＣ ［］ Ｘ Ｅ ｅ ３］ ３］ Ｃ Ｅ Ｎ ］ ０ Ｅ ２２
物 的研究 结果 ． 反应 式 如下 ：
Ｘ Ｒ ｃＨＯ ＋
Ｏ Ｏ
＋
Ｈ’ ＮＨ’ Ｎ ２ Ｈ ２ Ｈ
１ ２
人
从
３
Ｂ（ Ｏ ） ｉＮ ３３
Ｒ２ … … … … ‘ … ２ Ｒ
Ｈ
４
乙醇热合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的工艺研究
赣 南 师 范 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｌ ｆＧ ｎ ａ ｒ１ｌＵｎｖ ｒｉ ｏ ｍａ ａ ｎ ｎ Ｎｏｎａ ｉｅｓｔ ０ ｙ
№ ． ６ Ｄｅ ． ００ ｃ２ ８
第六期
乙醇热合成 ３ ４一二氢 嘧啶 ， ２１ （ Ｈ）一酮 的工 艺研 究
一
倪 浩 张 昌朋 曹 立 杨瑞 卿 杜 恣毅 谢永 荣 ， ， ， ， ， ，
（ 赣南师范学院 ａ化学与生命科学学院 Ｉ． ． ｂ 江西省高等学 校功能材料化学重点实验室 ， 江西 赣州
摘
一
３ ｌｏ ） ４０ ０
要 ： 用氨 基 磺 酸作 催 化 剂 ， 乙醇热 条 件 下合 成 了 ４一苯 基 一 利 在 ６一甲 基 一 ５一 乙氧 羰 基 一 ， ３ ４一二 氢 嘧 啶
２一酮 ， 化 了工 艺条 件 ． 果 表 明 ： 优 结 当苯 甲醛 用 量 为 １ ｍｏ， 甲醛 、 ０ｍ ｌ苯 乙酰 乙酸 乙酯 、 素 、 基 磺 酸 投 料 比 为 尿 氨
１ １２ １５ ． ， 水 乙醇 为 １ Ｌ 温度 为 ８ ℃ 时 ， 应 ２ ｈ产 物 收 率 达 ９ ． ％ ． 工 艺是 一 种 简便 有 效 的 方 ： ． ： ． ：０ ８ 无 ０ｍ ， ０ 反 ３６ 该
酸 乙酯 １５ （２ｍｍ １， ．６ｇ １ ｏ） 氨基 磺 酸 Ｏ８ｇ ８ｍ １ ， ． （ ｍ０） 元水 乙醇 １ ， 匀 ， ＯｍＬ 搅 密封 ， 人 ８ ℃ 的烘箱 中反应 ２ 放 ０ ｈ取 出冷却 至 室 温 ， 反应 物 倒 人 ｌ０ｍ ， 将 ｏ Ｌ冰 水 中 ， 置 一 段 时 间 ， 滤 ， 次 用 冰水 ，０ 乙 醇溶 液 洗 涤 ， 静 抽 依 ５％
法．
关键词 ：， ３４一二 氢 嘧啶 一 ２一酮 ； 成 ； 合 乙醇 热 法
无溶剂条件下一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的研究
反应 条件温和 、 操作和后处理简单 、 产率 高、 污染少等特点 。产物结构经 Ｉ Ｒ、 ‘ Ｈ Ｎ ＭＲ分析确认。
关键词 ： ３ ， ４ 一 二氢 嘧啶． ２ （ １ 日） 一 酮； Ｂ ｉ ｇ ｉ ｎ ｅ ｌ ｌ ｉ 反应 ； 一锅法 ； 无溶剂 ； 无水硫 酸氢钠 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ４ ６ ３ ． ５ 文献合成 ３ ， ４ 一 二氢 嘧 啶一 ２ （ １ 日） 一 酮 的 研 究
耿静漪 ， 张 颖 ， 姜文清 ， 贾定先
（ 苏州 大学 材料 与化学 化工 学部 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ １ ２ ３ ）
摘要 ： 无溶剂下 ， 在无水硫酸氢钠催化作用下 ， 由芳 香醛 、 乙酰 乙酸 乙酯 和尿 素（ 或硫脲 ） 三组分 的 Ｂ ｉ ｇ ｉ ｎ ｅ ｌ ｌ ｉ 反 应一锅法合成 了一 系列 的 ３ ， ４ － 二氢嘧 啶－ ２ （ １ Ｈ） ． 酮衍 生物 。通 过四 因素 四水平 的正交实验得 到 了优 化 的实 验条件 ， 利用薄板层析 （ Ｔ Ｌ Ｃ ） 确定了反应时问 ， 同时考察 了其 他催化剂 对 Ｂ ｉ ｇ ｉ ｎ ｅ ｌ ｌ ｉ 反应 的影响。该方法具 有
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｓ ｅ ｉ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ３ ， ４ － ｄ ｉ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｙ ｒ ｉ ｍ ｉ ｄ ｉ ｎ ・ ２ 一 （ １ Ｈ） ・ ｏ ｎ ｅ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｏ ｎ ｅ — ｐ ｏ ｔ ｈｒ ｔ ｅ ｅ — ｃ ｏ ｍ ｏｎ ｐ ｅ ｎ ｔ Ｂ ｉ ｇ ｉ ｎ ｅ ｌ ｌ ｉ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｉ ｎ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍａ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ （ Ｔ Ｌ Ｃ ） ， ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｈ ａ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ｎｔ ａ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍ ｉ ｌ ｄ ｒ ｅ ｃｔ ａ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｓ ｉ ｍ ｐ ｌ ｅ
苯甲酸催化一锅合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮
最近 ， 有关苯 甲酸 作 为 协 同催 化 剂 ｌ Ｊ 化 ＿ 催 １ ２ 醛 的烯丙 基化 的报 道 ， 催化 效果显 著 ， 其 这给 我们
标物 。反： ．３ ｓ １ Ｎ ； ．２ ｓ １ Ｎ ； ．０～ ６ ， ８９ （ ，Ｈ， Ｈ） ７ ３ （ ， Ｈ， Ｈ） ４ １
４ ０ （ ， Ｈ， ．４ ｑ ３ Ｊ＝４７ Ｈ ， 一 ， Ｃ ２ Ｈ ） ２ １ （ ， ． ｚ Ｈ ４ Ｏ Ｈ Ｃ ３ ； ．５ ｓ ３ Ｃ ３ ；．６ ．０ ｍ，Ｈ， Ｈ Ｃ ２ Ｈ ） １２ ～ Ｈ， Ｈ ） １２ ～１４ （ ４ Ｃ ２ Ｈ Ｃ ３ ； ．１
、
Ｈ Ｍ 谱测 试 ， ＮＲ 结果 与文献 值 吻合 。 ５乙 氧 基．一 基．．４氯 苯 基 ）３ ４二 氢 嘧 ． ６甲 ４ （ ． ．，一
啶．（ Ｈ ． （ ｂ ： Ｋ ｒ ， ｃ ２ １ ）酮 ４ ） Ｉ Ｂ ） ，ｍ～ ： ４ ， ７ ， Ｒ（ ３２ ３ １ ２ ４
１６７ ８ ０ Ｈ Ｍ Ｄ Ｓ — ６ ， ： ．６（ ， Ｈ， ４ ， ４ 。 Ｎ Ｒ（ Ｍ Ｏ ｄ ） ９２ ｓ １
氟 甲烷磺 酸铜 ｌ ＿ 作 为催化 剂 催 化该 反 应 ； ＿等 １ ｌ 在合 成方 法上有 微 波 辐 射 、 超声 合 成 和 固相合 成 等方 法 。这些 新 的发 现 大 大改 善 了传 统方 法 的不 足 ，
提 高 了收 率 、 短 了反应 时 间。 缩
Ｎ ； ．６ ｓ １ Ｎ ； ．９～７ ２ （ ４ Ｃ Ｈ ） Ｈ）７ ７ （ ，Ｈ， Ｈ） ７ ３ ．５ ｍ，Ｈ， ６ ４ ；