一种布朗斯特酸性离子液体催化制备六氢吡喃并嘧啶酮衍生物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于离子液体催化技术领域，具体设及一种布朗斯特酸性离子液体催化制 备六氨化喃并喀晚酬衍生物的方法。
【背景技术】
[0002] 化喃并喀晚酬衍生物是一类十分重要的氮杂环结构的化合物，因其结构的可变性 使得其具有广泛的生物活性，在医药和农药领域有着广泛的应用，其中在医药领域，它们主 要表现在抗菌、抗肿瘤、镇痛、抗真菌、抗微生物和抗血小板凝聚等方面，是新药物及新农药 开发研究的热点之一。因此，研究化喃并喀晚酬衍生物的制备具有非常重要的意义。
[0003] 离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和一种无机或有机阴离子组成的液态 盐类。在有机合成中，它与传统的有机溶剂相比，具有不挥发、溶解能力强、不易燃、可W为 反应提供一个全离子环境等特点，近年来，离子液体作为一种绿色溶剂在有机合成中得到 了广泛的应用。另外，酸性离子液体作为一种功能化离子液体由于具有较好的热稳定性、分 布均匀的酸性位点W及易与产物分离回收等优点而被运用到化喃并喀晚酬衍生物的制备 过程中。比如化ng-化n Guo等W硫酸氨化1-甲基-2-化咯烧酬鐵盐离子液体作为催化剂，无 溶剂条件下高效地催化芳香醒、3，4-二氨-2H-化喃和尿素或硫脈发生"一锅法"反应制备出 一系列的六氨化喃并喀晚酬衍生物，该方法具有较高的反应收率、较短的反应时间和反应 条件溫和等特点。但由于上述酸性离子液体催化剂的脂溶性较好，与产物六氨化喃并喀晚 酬衍生物的互溶性较好，使得产物和催化剂的提纯操作比较繁琐，同时也导致催化剂在循 环使用中的损失量比较大，循环使用次数较少（Ionic liquid-catalyzed one-pot synthesis of IH-pyrano[2，3-d]pyrimidin-2(8aH)-one[J]，Synthetic Communications,2012,42:301I~3020)。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中利用酸性离子液体催化制备六氨化喃并喀晚 酬衍生物过程中存在离子液体催化剂使用量较大、不易生物降解，原料利用率低、产物提纯 过程复杂W及催化剂使用前需要进行提纯处理等缺点，而提供一种催化剂催化活性较好、 易生物降解，原料利用率高、产物提纯简便及催化系统可直接循环使用的催化制备六氨化 喃并喀晚酬衍生物的方法。
[0005] 本发明所使用的布朗斯特酸性离子液体催化剂的结构式为：
[0006]
[0007]本发明所提供的一种布朗斯特酸性离子液体催化制备六氨化喃并喀晚酬衍生物 的方法，其化学反应式为： 「moRl
[0009] 其中反应中芳香醒(I)、3,4-二氨-2H-化喃（II)和尿素或硫脈(III)的摩尔比为1: 1:1，布朗斯特酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醒的8~10%，W毫升计的反应溶 剂乙醇的体积量为W毫摩尔计的芳香醒摩尔量的6~10倍，反应压力为一个大气压，回流反 应时间为14~50min，反应结束后冷却至室溫，娠碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经乙醇洗 涂、真空干燥后得到六氨化喃并喀晚酬衍生物（IV)。滤液中含有的布朗斯特酸性离子液体 催化剂及少量未反应完的原料，可不经处理重复使用。
[0010] 本发明所用的芳香醒为苯甲醒、对氯苯甲醒、对漠苯甲醒、对硝基苯甲醒、对甲基 苯甲醒、对甲氧基苯甲醒、邻硝基苯甲醒、间硝基苯甲醒、邻氯苯甲醒中的任一种。
[0011] 本发明所使用的布朗斯特酸性离子液体催化剂的合成方法，参考相关材料（A convenient approach for the synthesis of I，3,5-triox过nes under solvent-free conditions at room temperature,Monatshefte fur Chemie Chemical Monthly，2014， 145(6):1017~1022)。
[0012] 本发明与其它催化剂的制备方法相比，具有W下优点：
[0013] 1、酸性离子液体催化剂可生物降解性较好，对环境污染较小；
[0014] 2、反应原料利用率高，原子经济性较好；
[0015] 3、催化剂不经任何处理可重复使用；
[0016] 4、反应条件比较溫和，便于实际操作；
[0017] 5、产物的提纯过程简便，便于工业化大规模生产。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明布朗斯特酸性离子液体催化剂在催化制备4-苯基六氨-IH-化喃[2， 3-d ]喀晚-2 (8aH)-酬反应中循环使用时的产物收率变化图。
[0019] 图2为本发明布朗斯特酸性离子液体催化剂在催化制备4-苯基六氨-IH-化喃[2， 3-d ]喀晚-2 (8aH)-硫酬反应中循环使用时的产物收率变化图。
[0020] 图3为本发明布朗斯特酸性离子液体催化剂在催化制备4-(3-硝基苯基)六氨-IH-化喃[2，3-d ]喀晚-2 (8aH)-酬反应中循环使用时的产物收率变化图。
[0021] 图4为本发明布朗斯特酸性离子液体催化剂在催化制备4-(3-硝基苯基)六氨-IH-化喃[2，3-d ]喀晚-2 (8aH)-硫酬反应中循环使用时的产物收率变化图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明的实质特点和显著效果可W从下述的实施例中得W体现，但它们并不对本 发明作任何限制，本领域的技术人员根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整，均 属于本发明的保护范围。下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步的说明，其中实施例中 反应产物的Ih NMR测试表征使用的是德国化址er公司的型号为AVANCE 300MHz的核磁共振 仪;红外光谱测试表征采用的是德国化址er公司的型号为化址er tensor 37FT-IR红外光 谱仪化化压片）；反应产物的烙点采用毛细管法测定。
[0023] 实施例1
[0024] 将Immol苯甲醒、Immol 3,4-二氨-2H-化喃、Immol尿素和0.09mmol布朗斯特酸性 离子液体分别加入到盛有6ml乙醇的带有揽拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加热回流反应 14min，TLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室溫，娠碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经 乙醇洗涂、真空干燥后得到4-苯基六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8aH)-酬，收率为91%，滤 液中直接加入苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和尿素后进行重复使用。
[00 巧]4-苯基六氨-IH-化喃[2，3-d]喀晚-2(8 址)-酬:m.p. 218 ~220 °C; IR 化 Br): 3261， 2959,2911,2362,1684,1507，1440cm_i;Ih 醒R(300MHz，DMS0-d6) :8 = 1.29~1.81 (m，4H)， 1.96~2.03(m，lH)，3.50~3.61(m，lH)，4.02~4.07(m，lH)，4.55~4.71(m，2H)，7.39~ 7.41(m，甜）
[00%] 实施例2
[0027] 将Immol苯甲醒、Immol 3,4-二氨-2H-化喃、Immol硫脈和0.1 Ommol布朗斯特酸性 离子液体分别加入到盛有6ml乙醇的带有揽拌子和冷凝管的25ml单口瓶中。加热回流反应 27min JLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室溫，娠碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经 乙醇洗涂、真空干燥后得到4-苯基六氨-IH-化喃[2，3-d]喀晚-2(8aH)-硫酬，收率为84%， 滤液中直接加入苯甲醒、3，4-二氨-2H-化喃和硫脈后进行重复使用。
[002引 4-苯基六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8aH)-硫酬：m.p.235~237°C ;IR化虹）： 3185,2972,2868,2360,1614,1573,1544,1463cm-i;1h NMR(300MHz，DMS0-d6) :8 = 1.22~ I. 27(m，2H)，1.57~1.77(m，2H)，1.84~1.86(m，lH)，3.42~3.50(m，lH)，3.85(d，J = II. 6Hz)，4.36~4.39(m，lH)，4.50(d，J=10.4Hz，lH)，7.21~7.39(m，5H)，8.33(brs，lH)， 8.80(br s，lH)
[0029] 实施例3
[0030] 将ImmoI对氯苯甲醒、Immol 3，4-二氨-2H-化喃、ImmoI尿素和0.09mmol布朗斯特 酸性离子液体分别加入到盛有8ml乙醇的带有揽拌子和冷凝管的50ml单口瓶中。加热回流 反应ISmin JLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室溫，娠碎析出的固体，静置，抽滤，滤 渣经乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-氯苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-酬，收率 为92%，滤液中直接加入对氯苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和尿素后进行重复使用。
[0031] 4-(4-氯苯基）六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8 址)-酬:m.p.239 ~24rC;IR 化 Br): 3018，2363，1667，1596，1483cm_i; Ih NMR(300MHz，DMS0-d6): S = 1.17~1.41(m，2H)，1.49~ 1.70(m，2H)，1.88(d，J=10.6Hz，lH)，3.44~3.52(m，lH)，4.00~4.06(d，J=11.6Hz，lH)， 4.49(s，lH)，4.55(d，J = 10.9Hz，lH)，7.18~7.28(m，4H)
[0032] 实施例4
[0033] 将ImmoI对氯苯甲醒、Immol 3，4-二氨-2H-化喃、ImmoI硫脈和0.1 Ommol布朗斯特 酸性离子液体分别加入到盛有8ml乙醇的带有揽拌子和冷凝管的50ml单口瓶中。加热回流 反应34min，TLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室溫，娠碎析出的固体，静置，抽滤，滤 渣经乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-氯苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-硫酬，收 率为85%，滤液中直接加入对氯苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和硫脈后进行重复使用。
[0034] 4-(4-氯苯基）六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8aH)-硫酬：m.p. 260 ~262。。IR (邸r):3183，2961，2834，2364，1665，1571，1536cm-1; Ih NMR(300MHz，DMS0-d6): S = 1.19~ 1.24(m，2H)，1.60~1.70(m，2H)，1.81~1.87(m，lH)，3.08~3.17(m，lH)，3.41~3.50(m， IH)，4.53(s，lH)，4.69(d，J= 10.9Hz，1H) ,7.27~7.31 (m，4H) ,7.61 (d，J = 8.細Z，1H) ,8.19 (d，J = 8.細z，lH)
[0035] 实施例5
[0036] 将ImmoI对漠苯甲醒、Immol 3，4-二氨-2H-化喃、ImmoI尿素和0.09mmol布朗斯特 酸性离子液体分别加入到盛有IOml乙醇的带有揽拌子和冷凝管的50ml单口瓶中。加热回流 反应22min，TLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室溫，娠碎析出的固体，静置，抽滤，滤 渣经乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-漠苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-酬，收率 为90%，滤液中直接加入对漠苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和尿素后进行重复使用。
[0037] 4-(4-漠苯基）六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8 址)-酬:m.p.259 ~26rC;IR 化 Br): 3300，3205，3091，2943，2362，1698，1587，1486cm-i; Ih 醒R(300MHz，DMSO-ds): 5 = 1.20~ 1.31(m，2H)，1.49~1.79(m，3H)，3.40~3.51(m，lH)，3.94(d，J = 9.甜z，lH)，4.40~4.47 (m，lH)，4.59(d，J = 10.8Hz，lH)，7.23~7.31(m，2H)，7.45~7.52(m，2H)
[003引实施例6
[0039] 将Immol对漠苯甲醒、Immol 3,4-二氨-2H-化喃、Immol硫脈和0.1 Ommol布朗斯特 酸性离子液体分别加入到盛有IOml乙醇的带有揽拌子和冷凝管的50ml单口瓶中。加热回流 反应29min，TLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室溫，娠碎析出的固体，静置，抽滤，滤 渣经乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-漠苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-硫酬，收 率为87%，滤