彭秋瑾 牛玉嬌 田 宇 朱鳳祥 李公春
(許昌學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,河南 許昌 461000)
1893年Biginelli首次報道了由乙酰乙酸乙酯、芳香醛和脲在濃鹽酸催化下縮合反應(yīng)得到3,4-二氫嘧啶-2-酮衍生物,此后這一合成方法稱為Biginelli反應(yīng)。近年來的眾多研究表明3,4-二氫嘧啶-2-酮衍生物可以制成降壓劑、鈣拮抗劑和α1a-拮抗物等,還可能具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、消炎等生物活性[1-2]。一些從海洋生物中分離出的含二氫嘧啶酮結(jié)構(gòu)的生物堿還具有抗HIV病毒活性[3]。3,4-二氫嘧啶-2-酮衍生物的合成法及反應(yīng)研究成為生物活性有機雜環(huán)化合物研究的熱點之一。Biginelli法合成3,4-二氫嘧啶-2-酮類化合物,雖然簡單方便,但存在反應(yīng)時間長(18h),收率低(20%~50%)等缺點,研究者不斷尋找新的催化劑[3-6]來合成3,4-二氫嘧啶-2-酮。本文選用氨基磺酸做催化劑,合成了4-苯基-6-甲基-5-乙?;?3,4-二氫嘧啶-2-酮,該方法的使用為3,4-二氫嘧啶-2-酮衍生物的制備提供了一條方便、快捷、有效的合成方法。
1.1 儀器和試劑
儀器:FTS-2100型紅外光譜儀(美國Bio-Rad公司生產(chǎn));LC恒溫磁力攪拌器(鞏義市英峪予華儀器廠);XT4A型顯微熔點測定測定儀(北京科儀電光儀器廠,溫度未校正)。
試劑:尿素,氨基磺酸,苯甲醛,乙酰丙酮,無水乙醇。
1.2 實驗方法
在100mL燒瓶中加入2.12g(0.02mol)苯甲醛、2.40g(0.024mol)乙酰丙酮、1.8g(0.03mol)脲、0.6g氨基磺酸和20mL無水乙醇,在磁力攪拌下回流反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,攪拌下將反應(yīng)液倒入100mL冰水中,然后抽濾,用冰水洗滌濾餅,干燥后得到橙色固體3.50g,產(chǎn)率76.0%,熔點:234~236℃(文獻[6]233~235℃)。
2.1 產(chǎn)物紅外譜圖分析
溴化鉀壓片法測定產(chǎn)品紅外譜圖如圖1。從該化合物的IR譜圖可以看出:3285.1㎝-1,3260.2㎝-1為N-H伸縮振動吸收峰;1606.1㎝-1,1465.5㎝-1為苯環(huán)骨架吸收峰,可以與720㎝-1,680㎝-1單取代苯C-H面外彎曲振動吸收峰相互印證;1704.9㎝-1為酮羰基吸收峰;1678.4㎝-1為環(huán)上酰胺羰基吸收峰。從譜圖顯示的主要基團的吸收峰數(shù)據(jù),結(jié)合實驗可知與目標(biāo)化合物4-苯基-6-甲基-5-乙?;?3,4-二氫嘧啶-2-酮結(jié)構(gòu)相吻合。
2.2 反應(yīng)機理
用氨基磺酸作催化劑,無水乙醇作溶劑,在加熱攪拌回流條件下反應(yīng)3h,制得4-苯基-6-甲基-5-乙?;?3,4-二氫嘧啶-2-酮??赡艿姆磻?yīng)機理是:第一步是醛和脲在酸的催化下,首先縮合形成1-[羥基(苯基)甲基]脲,該中間體在無水乙醇溶液中脫水可轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻磻?yīng)活性的中間體酰基亞胺正離子,然后與乙酰丙酮發(fā)生縮合反應(yīng)得到一個開鏈的酰脲,后者進一步環(huán)化、脫水得到4-苯基-6-甲基-5-乙?;?3,4-二氫嘧啶-2-酮,如圖2所示:
圖1 4-苯基-6-甲基-5-乙?;?3,4-二氫嘧啶-2-酮的紅外光譜
圖2 反應(yīng)機理
采用氨基磺酸作催化劑,無水乙醇作溶劑,苯甲醛、乙酰丙酮和脲(原料摩爾比為1:1.2:1.5)在加熱攪拌條件下回流反應(yīng)3h,比較容易發(fā)生Biginelli縮合反應(yīng),且產(chǎn)率較高,后處理簡便。
[1]丁欣宇,施磊,景曉輝.氨基磺酸催化合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氫嘧啶-2(H)-酮[J].精細石油化工進展,2005,6(10):26-28.
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