一种3，4-二氢嘧啶酮/硫酮类杂环化合物的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3,4-二氢嘧啶酮/硫酮类杂环化合 物的合成方法。
【背景技术】
[0002] 3,4-二氢嘧啶酮/硫酮类杂环化合物是一类极其重要的含氮杂环生物活性分子， 目前发现此类化合物具有钙拮抗活性，抗高血压，抑制脂肪酸的转变，抑制有丝分裂等药理 活性；特别地，近期有文献报道了几个包含二氢嘧啶酮骨架的生物碱表现出了很好的抑制 HIVgp-120_CD4作用，因而二氢嘧啶酮类化合物的合成备受研究者关注。目前，最经典的合 成该类化合物的方法则是Biginelli反应，该反应采用三组分"一锅法"合成，具有操作简 单，高原子经济性以及反应底物多样性等优点，成为有机杂环化合物合成中的研究热点。但 是目前大部分的实验都有一些缺陷，如：苛刻的反应条件、使用有毒的有机溶剂、强酸条件、 产率低或者催化剂污染环境等。
[0003] 在绿色化学中，糖酸类衍生物越来越受到人们的关注。它可以用于生产共聚酰胺 类化合物也可以作为1，2, 4- 丁三醇合成的前体物质。但是随着葡萄糖的市场价格越来越 高，木糖酸具有代替葡萄糖酸的潜能。目前，通过木糖、木聚糖类半纤维素氧化降解大规模 生产制备木糖酸的产业还没有发展起来，这也反映了木糖酸的市场限制与广阔的发展空 间。因而，木糖酸作为弱酸催化剂催化Biginelli反应，合成二氢啼啶酮类化合物在工业生 产方面具有广阔的前景，同时研究的开展也为生物质资源木糖类半纤维素的高值利用提供 了新的思路与途径。
【发明内容】
[0004] 为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种3,4_二 氢嘧啶酮/硫酮类杂环化合物的合成方法。
[0005] 本发明目的通过以下技术方案实现：
[0006] -种3,4-二氢嘧啶酮/硫酮类杂环化合物的合成方法，所述合成方法是以木糖酸 为催化剂，催化芳香醛、0 _羰基化合物和脲或硫脲反应，生成3,4-二氢嘧啶酮/硫酮类杂 环化合物，其反应方程式如下：
[0007]
[0008] 所述R1为11、卩、(：1、8^011、勵2或013基团；所述1? 2为013或013012;所述父为0或 So
[0009] 所述的反应优选在无添加额外溶剂的条件下进行；
[0010] 所述的反应优选在60~120°C温度下反应2~6小时。
[0011] 所述芳香醛、羰基化合物和脲或硫脲的物质的量之比优选为1:1.2:1.5。
[0012] 所述催化剂木糖酸的用量优选为2. 85wt%~28. 5wt%。
[0013]所述的3,4-二氢嘧啶酮/硫酮类杂环化合物通过以下方法分离提纯：
[0014] 将反应完成后的产物分散到冷水体系中，过滤后所得固体用超纯水多次洗涤，得 到粗产物，然后对所得粗产品进行重结晶纯化，即得到纯的目标化合物。
[0015] 本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：
[0016] (1)本发明的合成方法采用木糖酸作为催化剂，并在无溶剂的条件下进行，具有原 料易得、工艺简单、反应条件温和、产率高和绿色环保的优点；
[0017] (2)本发明的合成方法底物适用性广，可用不同的底物合成多种3,4_二氢嘧啶酮 /硫酮类杂环化合物。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0019] 实施例1
[0020] 在35mL的耐压瓶中加入苯甲醛5mmol，乙酰乙酸乙酯6mmol，脲7. 5mmol，木糖 酸0. 20g，100°C下常压油浴加热反应5小时，反应毕，混和液冷却，倒入25mL冷水，析出的 固体过滤，用超纯水洗涤数次，干燥得粗产品；粗产品用无水乙醇重结晶，得到5-乙氧羰 基-6-甲基-4-苯基_3,4_二氢嘧啶-2-酮（I)，收率为87%，Mp208~210°C。苯甲 醛，乙酰乙酸乙酯和脲的反应方程式如下：
[0021]
[0022]产物（I )的波谱数据为NMR(DMS0-d6,600MHz，Me4Si，25°C ):8 ppm = 9.17 (br s, 1H, NH) , 7. 72 (br s, 1H, NH) , 7. 39-7. 1 2 (m, 5H, Ar-H),5. 14(d, J = 3. 3Hz, 1H, CH) , 3. 98 (q, J = 7. 2Hz, 2H,°CH2CH3) , 2. 25 (s, 3H, CH3) , 1. 08 (t, J = 7. 2Hz, 3H,°CH2CH3) ；13C NMR (15 1MHz, DMS〇-d6, 8p pm) : 165. 8, 152. 6, 148. 8, 145. 3, 128. 9, 127. 7, 126. 7, 99. 7, 59. 6, 54. 4, 18. 2, 14. 6；IR(KBr ):v(cm 1)3245, 3115, 2979, 1725, 1702, 1649〇
[0023] 实施例2
[0024] 用对羟基苯甲醛（5mmol)代替苯甲醛，其他同实施例1。得到目标化合物（II)， 产率87%，Mp232~234°C。对羟基苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和脲的反应方程式如下：
[00251
[0026]产物（II)的波谱数据为NMR(DMS0-d6, 600MHz, Me4 Si, 25°C)：8ppm = 9.32(s,lH,0H),9.10(br s, 1 H, NH) , 7 . 6 1 (b r s,1H, NH), 7. 03(d, J = 9.0Hz,2H,Ar-H),6.69(d,J = 9. 0Hz, 2H, Ar-H), 5. 04(d, J = 3. 6Hz, 1H, CH), 3. 98 (q, J = 7. 2Hz, 2H, 0CH2CH3), 2. 23 (s, 3H, CH3), 1. 08 (t, J = 7. 2Hz, 3H, 0CH2CH3) ；13C NMR (151MHz, DMS〇-d6, 8p pm) : 165. 5, 152. 5, 152. 2, 149. 9, 147. 2, 128. 1, 124. 3, 98. 7, 59. 9, 54. 2, 18. 3, 14. 5；IR(KBr ):v(cm 1)3284, 3111, 2973, 1691, 1652, 1606〇
[0027] 实施例3
[0028] 用对甲氧基苯甲醛（5mmol)代替苯甲醛，其他同实施例1。得到目标化合物（III)， 产率81%，Mp203~205°C。对甲氧基苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和脲的反应方程式如下：
[0029]
[0030]产物（III)的波谱数据为NMR(DMS0-d6,600MHz，Me4Si，25 °C ) : Sp pm = 9.13 (s，lH，NH)，7.65 (s，lH，NH)，7.14 (d，J = 8. 4Hz，2H，Ar-H)，6.87 (d，J = 8. 4Hz, 2H,Ar-H), 5. 09 (d,J= 3. 0Hz, 1H,CH), 3. 98 (q,J= 7. 2Hz, 2H, 0CH2CH3), 3. 72 (s, 3H，CH3)，2.24(s，3H，CH3)，1.10(t，J= 7.2Hz，3H，0CH2CH3);13CNMR(151MHz，DMS0-d6,Sp pm) : 165. 8, 158. 9, 152. 6, 148. 5, 137. 5, 127. 9, 114. 2, 100. 0, 59. 6, 55. 5, 53. 8, 18. 2, 14. 6 ； IR(KBr) :v(cm:) 3244, 3111, 2956, 1706, 1650, 1614〇
[0031] 实施例4
[0032] 用3-硝基苯甲醛（5mmol)代替苯甲醛，其他同实施例1。得到目标化合物（IV)， 产率84%，Mp210~212°C。3-硝基苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和脲的反应方程式如下：
[00331
[0034]产物（IV)的波谱数据为NMR(DMS0-d6, 600MHz，Me4Si, 25°C) :Sppm =9. 34(s, 1H,NH), 8. 22(d,J= 9. 0Hz, 2H,Ar-H), 7. 88(brs, 1H,NH), 7. 50 (d,J =9. 0Hz, 2H,Ar-H), 5. 27 (d,J= 3. 6Hz, 1H,CH), 3. 99 (q,J= 7. 2Hz, 2H, 0CH2CH3) ,2. 27(s, 3H,CH3), 1. 08(t,J= 7. 2Hz, 3H, 0CH2CH3)；13CNMR(151MHz,DMS〇-d6, 8p pm) : 164. 5, 151. 4, 151. 1, 148. 8, 146. 1, 127. 1, 123. 3, 97. 6, 58. 8, 53. 1, 17. 3, 13. 5 ；IR(KBr ):v(cm1)3225, 3118, 2981, 1705, 1641, 1522〇
[0035] 实施例5
[0036] 用对氯苯甲醛（5mmol)代替苯甲醛，其他同实施例1。得到目标化合物（V)，产 率89%，Mp215~217°C。对氯苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和脲的反应方程式如下：
[0037]
[0038]产物（V)的波谱数据为"HNMR(DMS0-d6,600MHz，Me4Si，25°C) :Sp pm=