氨基磺酸催化合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧基-3,4-二氢啶-2h-酮的研究

氨基磺酸催化合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧基-3,4-二氢啶-2h-酮的研究

1894年，该公司首次报道了乙酰甲烷、芳香醇和分数后的浓盐酸反应。之后，这种合成方法被称为高度反应。近年来的研究表明,3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物具有与1,4-二氢吡啶衍生物相似的药理活性,可以制成降压剂、钙拮抗剂和α1a-拮抗物等,还可能具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、消炎等生物活性。因此,对3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的研究成为生物活性有机杂环化合物研究的热点之一。由于Biginelli反应存在反应时间长(18h),收率低(20%～50%)等缺点,因此,研究者不断寻找新的催化剂来合成3,4-二氢嘧啶-2-酮,如用n-(C4H9)2SnO、三氯化铁、离子液体、高氯酸镁、三溴化铟、CoCl·H2O、三氯化镧等作催化剂合成3,4-二氢嘧啶-2-酮,都取得了较好的效果。本研究以易得的有机酸氨基磺酸作催化剂合成标题化合物,效果较为理想。1实验部分1.1显微熔点测定ThermoNicolet370FT-IR红外光谱仪,美国Nicolet公司;XRC-1显微熔点测定仪(温度计未校正),四川科仪厂。苯甲醛,乙酰乙酸乙酯,尿素,氨基磺酸,对甲苯磺酸,对氨基苯磺酸,四氯化锡,无水乙醇,均为分析纯。1.2合成异质化合物的原则1.3以酰氯化为酰氯化反应,作酰氯化试剂在150mL圆底烧瓶中依次加入无水乙醇20mL、乙酰乙酸乙酯25mmol、苯甲醛25mmol、尿素37.5mmol和氨基磺酸0.6g,充分混匀后,于60℃下反应60min,反应后冷却至室温,然后倒入150mL的冰水中,静止,抽滤,所得固体物质依次用蒸馏水和50%的乙醇洗涤2～3次,干燥,得白色晶体,熔点201～203℃,与文献相符。产物经红外光谱(KBr压片法)测试,与文献相符。2结果与讨论采用单因素实验法,考察了催化剂种类、催化剂用量、反应温度、反应时间、原料配比等因素对产物收率的影响。2.1催化剂种类对产品收率的影响采用不同的催化剂进行实验,反应条件:无水乙醇20mL,乙酰乙酸乙酯25mmol,苯甲醛25mmol,尿素37.5mmol,催化剂0.4g,70℃下反应60min,考察催化剂种类对产物收率的影响,实验结果见表1。由表1可以看出,与其他催化剂相比,氨基磺酸对该反应的催化效果较好,产物收率较高。因此,本实验采用氨基磺酸作催化剂。2.2催化剂用量对产品收率的影响改变催化剂氨基磺酸用量进行实验,反应条件:无水乙醇20mL,乙酰乙酸乙酯25mmol,苯甲醛25mmol,尿素37.5mmol,70℃下反应60min,考察催化剂用量对产物收率的影响,实验结果见表2。由表2可看出,随着催化剂氨基磺酸用量的增加,产物收率上升;当催化剂用量为0.6g时,产物收率为82.3%;继续增加催化剂用量对产物收率影响不大。因此,本实验适宜的催化剂用量为0.6g。2.3反应温度对产品收率的影响在不同的温度下进行实验,反应条件:无水乙醇20mL,乙酰乙酸乙酯25mmol,苯甲醛25mmol,尿素37.5mmol,氨基磺酸0.6g,反应时间60min,考察反应温度对产物收率的影响,实验结果见表3。由表3可看出,适当提高反应温度,产物收率增加。反应温度为60℃时,产物收率为82.9%;继续升高温度,产物收率基本保持不变;80℃时产物收率略有下降,这可能是副反应所引起。因此,本实验适宜的反应温度为60℃。2.4反应时间对产品收率的影响在无水乙醇20mL,乙酰乙酸乙酯25mmol,苯甲醛25mmol,尿素37.5mmol,氨基磺酸0.6g,反应温度60℃的条件下进行实验,每隔一定时间取样分析,考察反应时间对产物收率的影响,实验结果见表4。由表4可看出,适当延长反应时间可以提高产物收率。反应45min,产物收率达83.3%;继续延长反应时间对产物收率影响不大。因此,本实验适宜的反应时间为45min。2.5原料配比对产品收率的影响固定无水乙醇20mL,尿素37.5mmol,氨基磺酸0.6g,改变乙酰乙酸乙酯和苯甲醛的用量进行实验,60℃下反应45min,考察原料配比对产物收率的影响,实验结果见表5。由表5可看出,当n(苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5时,产物收率为91.2%。增大乙酰乙酸乙酯用量,产物收率虽略有提高,但从经济角度考虑,本实验原料配比以n(苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5为最佳。3化合物的合成(1)以氨基磺酸为催化剂,无水乙醇为溶剂,苯甲醛、乙酰乙酸乙酯、尿素为原料,合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(H)-酮的最佳反应条件为:尿素为37.5mmol时,n(苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5,催