具有催化合成二氢嘧啶酮类化合物功能的对氨基苯磺酸钴的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种高效催化二氢嘧啶酮类化合物的催化剂。催化剂对氨基苯磺酸钴的合成方法是在120℃条件下把对氨基苯磺酸与六水合硝酸钴的水溶液混合加热到120度。5小时后，以每小时5℃的速率降温到100℃，然后过滤，滤液析出晶体即为催化剂对氨基苯磺酸钴。利用X射线确定了催化剂的结构。该催化剂催化二氢嘧啶酮类化合物的催化产率高达99%。本发明具有反应时短间、催化剂用量少、操作步骤简单等优势，是一种绿色合成方法。
【专利说明】
具有催化合成二氢嘧啶酮类化合物功能的对氨基苯磺酸钴
技术领域
[0001] 本发明涉及钴金属配合物的合成及其催化合成二氢嘧啶酮类化合物，属于无机化 学、有机化学和药物化学领域。
【背景技术】
[0002] 金属离子与有机配体之间通过配位键形成金属配合物，其结构新颖、功能独特，产 生了无机化合物及有机化合物所没有的优越性质，对金属配合物的设计和合成的研究也得 到了化学家及材料学家越来越多的关注。金属配合物在传感、催化、气体存储于分离(L. E. Kreno，et al， Chem Rev., 2012， 112， 1105；M. D. Allendorf,et al， Metal-Organic Frameworks: Applications from Catalysis to Gas Storange，2011)等方面都有广泛 的应用。尤其在催化方面，比如作铃木反应、偶联反应、比吉内利反应(Coram, A.，et al, Chem. Rev. ,2010，110，4606-4655)等的催化剂。金属配合物在催化领域仍具有巨大潜 力。
[0003] 二氢嘧啶酮类化合物具有显著的生物及药理活性，如具有抗癌、抗高血压、抗病毒 等药理活性，还可作为1丐离子通道阻滞剂(M. Ashok, et al，Eur. J. Med. Chem, 2007， 42, 380; S. R. Jetti, et al, Med. Chem Res., 2014, 23, 4356; K. S. Atwal, et al, J. Med. Chem, 1991, 34, 806)。合成二氢啼啶酮类化合物的经典方法是Biginelli 反应，既芳香醛、尿素和乙酰乙酸乙酯在酸催化下"一锅"反应，但该反应产率低、要求强酸 条件。上世纪90年代以来，Biginelli反应受到了广泛关注，并随着科学技术的发展此反应 的反应条件和产率也有了一定程度的改善和提高（D. Dallinger, et al, Org. Lett, 2003, 5, 1205)，但仍存在一些不足，如反应时间长、操作复杂、对环境不友好等，所以对 Biginelli反应的研究需要进一步探索。
[0004] 本发明公开使用了钴金属配合物在无溶剂条件下对二氢嘧啶酮类化合物的制备， 这对将来合成二氢嘧啶酮类化合物具有重要的指导意义。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种金属配合物的合成方法并高效催化合成二氢嘧啶酮类化合物， 本发明具有反应时间短、催化剂用量少、操作步骤简单、环境污染低等优势。
[0006] 为实现上述目的，将对氨基苯磺酸溶于水，氢氧化钠以及硝酸钴溶于水，然后将反 应液转移到反应釜中。在120度下加热5小时，然后以每小时5度的速率降温到100度，反应液 过滤析出黄色配合物1。
[0007] 以黄色产物1作为催化剂，采用一锅法催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的一系列 反应合成二氢嘧啶酮类化合物。
[0008] 其催化结果见表一：
[0009] 表一.催化剂1催化Biginelli反应的催化实验：
[0010]本发明的具体合成步骤为。
[0011]实施例一、催化剂1的合成。
[0012] 将0 ? 0102g的对氨基苯横酸（0 ? 2mmol)、0 ? 008g氢氧化钠（0 ? 2mmol)溶于lml水中， 另外将0.029g硝酸钴(O.lmmol)溶于lml水中，然后将溶液混合于反应釜中加热到120度。加 热5小时，以每小时5度的速率缓慢降至室温。过滤、静置、析出黄色目标产物1。
[0013] 实施例二、催化合成二氢嘧啶酮类化合物的方法。
[0014] 取0 ? 02謹〇 1催化剂1加入到1謹〇 1苯甲醛、2謹〇 1乙酰乙酸乙酯和1 ? 5mmo 1尿素的混 合物中，在80°C的油浴锅中加热2小时，反应液冷却至室温得到淡黄色粗品。先后用lml水和 lml甲醇洗涤粗品得到纯的二氢嘧啶酮产物。最后在相同的催化条件下选用不同种类的醛 得到系列的二氢嘧啶酮及其衍生物。
【附图说明】
[0015] 图1、催化剂1的X-衍射谱图。
[0016] 图2、催化剂1的红外谱图。
[0017] 图3、催化剂1的热重谱图。
【具体实施方式】
[0018] 下面对本发明的实施例作详细的说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进 行实施，给出了详细的方式和具体的操作过程，本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0019] 本发明提供了一种金属有机聚合物类高效催化剂的合成方法并用其催化合成二 氢嘧啶酮类化合物，本发明实现了缩短反应时间、减少催化剂用量、简化实验操作步骤等， 是一种绿色合成方法。
[0020] 为实现上述目的，将对甲苯磺酸溶于水，氢氧化钠和硝酸钴溶于水，然后将溶液转 移到反应釜中在120度下加热5小时，以每小时5度的速率降温到100度，反应液过滤析出黄 色配合物1。
[0021] 通过单晶结构衍射、红外光谱表征手段对产物1进行了表征。红外光谱中的特征峰 为：3407nm、1646nm、1384nm、1191nm、1041nm、684nm，其中 1191nm 为苯横酸的发射光谱。 [0022]将产物1作为催化剂，采用一锅法催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的一系列反应 合成二氢嘧啶酮类化合物。
[0023]其催化结果见表一：
[0024] 表一.催化剂1催化Biginelli反应的催化实验：
[0025] 本发明的具体合成步骤为。
[0026] 实施例一、催化剂产品1的合成。
[0027] 将0.0102g的对氨基苯横酸(0.2mmol)、0.008g氢氧化钠(0.2mmol)、溶于lml水中， 另外将0.029g硝酸钴(O.lmmol)溶于lml水中，然后将溶液混合于反应釜中加热到120度5小 时，以每小时5度的速率缓慢降至室温。过滤、静置、析出黄色目标产物1。
[0028] 实施例二、催化合成二氢嘧啶酮类化合物的方法。
[0029] 取0 ? 02謹〇 1催化剂1加入到1謹〇 1苯甲醛、2謹〇 1乙酰乙酸乙酯和1 ? 5mmo 1尿素的混 合物中，在80摄氏度的油浴锅中加热2小时，冷却至室温得到淡黄色粗品，先后用lml水和 lml甲醇洗涤粗品得到纯的二氢嘧啶酮产物。最后在相同的催化条件下选用不同种类的醛 催化得到系列的二氢嘧啶酮及其衍生物。
【主权项】
1. 一种含对氨基苯磺酸的金属配合物的合成及其高效催化合成二氢嘧啶酮类化合物 的合成方法，其特征在于合成步骤如下： (1) 实施例一、配合物1的合成 将0 · 0102 g的对氨基苯磺酸(0 · 2mmol)、0 · 008g氢氧化钠(0 · 2mmol)、溶于lml水中，另 外将0.029 g硝酸钴(O.lmmol)溶于lml水中，然后将溶液混合于反应釜中加热120度5小时 后以5度每小时的速率缓慢降至室温、过滤、静置、析出黄色目标产物1; (2) 化合成二氢嘧啶酮类化合物的方法 以目标产物1为催化剂在适当温度下催化如下的反应式一段时间后得到目标产品，先 后用水和有机溶剂洗涤纯化得到纯净的目标产品； 反应式如下：式中：选自H、卤素、硝基、氰基、三氟甲基、的烷基或的烷氧基； R2是Cho烷基、OR未取代的C3-8环烷基或单-、二-或三-取代的C3- 8环烷基，其中在环 烷基上的取代基独立地的选自羟基、Cl-8烷基、卤代Cl-8烷基、烧Cl-8烷氧基或卤代的Cl-8烧氧 基;3、R4和R5每一个都独立地选自氢、卤素、卤代Cl-1Q烷基、未取代或取代的芳基或未取代或 取代的烷基，其中烷基上的取代基选自CP7烷氧基、卤代烷氧基或芳基;R 6和R7每一 个都独立的选自氢或Cl-?ο烷基1。2. 据权利要求书1所述的配合物1的合成，其特征在于所使用的对氨基苯磺酸、氢氧化 钠、硝酸钴的比例为0.1~3.0:0.1~3.0:0 02。3. 利要求书1所述的配合物1的合成和催化合成二氢嘧啶酮类化合物的方法，其特征在 于所选的温度范围从室温到200摄氏度。4. 根据权利要求书1所述的配合物1的合成和催化合成二氢嘧啶酮类化合物的方法，其 特征在于所需要的反应时间范围从0.4小时到200小时。5. 根据权利要求书1所述的配合物1的合成和催化合成二氢嘧啶酮类化合物的方法，其 特征在于所选的有机溶剂为含碳原子数为1-10的单醇、双醇、三醇、四醇或多羟基醇、丙酮、 乙酸乙酯、二甲基亚砜、Ν，Ν-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、硝基甲烷、四氢 呋喃、Ν-甲基吡咯烷酮、石油醚、苯、甲苯的单一溶剂或混合溶剂。
【文档编号】C07D239/22GK105820127SQ201610222730
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】汪永涛, 张鄂, 尚雪云, 汤桂梅, 万文珠
【申请人】齐鲁工业大学