本发明涉及一种乙内酰脲衍生物的合成方法，属于有机合成领域。
背景技术：
乙内酰脲(hydantoin)又称海因、2，4-咪唑啉二酮，是一种五元杂环类化合物。乙内酰脲及其衍生物是重要的化工中间体，广泛应用于化工、农药、纺织等领域；此外，乙内酰脲类化合物具有广泛药理作用，如抗菌、抗炎、降低血糖、抗心律失常和抗肿瘤等，体现出极好的应用前景和研究价值。乙内酰脲衍生物种类繁多，结构各异，通常使用化学合成获得。近年来，化学家们使用过渡金属做催化剂，催化炔烃与两分子异氰酸酯缩合反应，成功合成5-位亚甲基取代的乙内酰脲，方法使用fe(co)5做催化剂(ohshiro，y.j.org.chem.1970，35，2136；mathur，p.daltontrans.2012，41，5045.)，或mn(co)5br做催化剂(kuninobu，y.andtakaik.，chem.lett.2008，37，740)。但是此类方法使用的催化剂不稳定，锰金属毒性较大，反应温度高(150℃)，反应收率低。
过渡金属催化的方法中，铜是一种环境友好、价格低廉的金属，使用铜盐做催化剂制备乙内酰脲衍生物，在规模化生产中将有重要意义：另一方面，铜盐催化反应使用的配体通常是非膦配体(如氮杂环卡宾)，减少了对环境的污染。
本发明使用末端炔烃与异氰酸酯为反应原料，卡宾氯化亚铜做催化剂，高效合成一种乙内酰脲衍生物：(z)-5-亚甲基-1，3-二烃基-2，4-咪唑啉二酮。该方法反应条件温和，简便易行，收率高，催化剂稳定且易于制得。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种乙内酰脲衍生物的合成方法：用末端炔烃和异氰酸酯做反应原料，卡宾氯化亚铜做催化剂，高效合成一种乙内酰脲衍生物：(z)-5-亚甲基-1，3-二烃基-2，4-咪唑啉二酮。
为达到上述发明目的，本发明提出一种乙内酰脲衍生物的合成方法，其合成路径如下所示：
本发明提供的一种乙内酰脲衍生物的合成方法如下：
向schlenk反应管中加入卡宾氯化亚铜，使用schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入溶剂、通式1所示的炔和通式2所示的异氰酸酯，密封反应体系，控制反应体系温度80～110℃，搅拌反应24～36小时后，加入饱和氯化钠水溶液和二氯甲烷，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得通式3所示结构的乙内酰脲衍生物；
其中通式1、通式2和通式3中的r1、r2选自芳基或烷基的一种。
所述方法的步骤中，卡宾氯化亚铜是itbucucl或icycucl，其结构式如下：
所述方法的步骤中，炔化合物1、异氰酸酯2与卡宾氯化亚铜用量摩尔比例为1.0∶2.0～3.0∶0.05～0.2。
所述方法的步骤中，溶剂是甲苯或1，4-二氧六环。
具体实施方式
通过下述实施例子将有助于理解本发明，但并非限制本发明的内容。
实施例1：卡宾氯化亚铜催化(z)-5-苯亚甲基-1，3-二苯基-2，4-咪唑啉二酮的合成。
向schlenk反应管中加入17mg(0.05mmol)卡宾氯化亚铜icycucl，使用schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入27ul(0.25mmol)苯乙炔，81ul(0.75mmol)异氰酸苯酯，0.5ml的1，4-二氧六环，密封反应体系，将反应管放入100℃油浴锅中，搅拌反应30小时后，加入3ml饱和氯化钠水溶液和10ml二氯甲烷，搅拌10分钟，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得(z)-5-苯亚甲基-1，3-二苯基-2，4-咪唑啉二酮，收率为69％。1hnmr(500mhz，cdcl3)δ7.56(d，j＝8.2hz，2h)，7.52(t，j＝7.7hz，2h)，7.42(t，j＝7.3hz，1h)，7.18-7.16(m，4h)，7.14-7.11(m，2h)，7.08(t，j＝7.4hz，1h)，6.98(t，j＝7.6hz，2h)，6.87(d，j＝7.8hz，2h).13cnmr(126mhz，cdcl3)δ162.79，153.40，133.97，131.67，131.60，129.61，129.25，128.68，128.44，128.29，127.58，127.55，126.79，126.39，126.21，114.50.hrms(esi)：m/z[m+na]+calcdforc22h16n2o2na：363.1109；found：363.1100.
实施例2：卡宾氯化亚铜催化(z)-5-苯亚甲基-1，3-二(4-甲氧基苯基)-2，4-咪唑啉二酮的合成。
向schlenk反应管中加入7mg(0.025mmol)卡宾氯化亚铜itbucucl，使用schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入27ul(0.25mmol)苯乙炔，65ul(0.50mmol)4-甲氧基苯异氰酸酯，0.5ml甲苯，密封反应体系，将反应管放入80℃油浴锅中，搅拌反应36小时后，加入3ml饱和氯化钠水溶液和10ml二氯甲烷，搅拌10分钟，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得(z)-5-苯亚甲基-1，3-二(4-甲氧基苯基)-2，4-咪唑啉二酮，收率为90％。1hnmr(500mhz，cdcl3)δ7.45-7.41(m，2h)，7.36-7.32(m，1h)，7.11(s，1h)，7.09-7.07(m，1h)，7.02-6.98(m，5h)，6.87(d，j＝7.6hz，2h)，6.68(d，j＝8.9hz，2h)，3.85(s，3h)，3.74(s，3h).13cnmr(126mhz，cdcl3)δ162.98，159.35，158.81，153.74，131.57，129.57，128.04，127.56，127.49，127.43，127.19，126.78，124.24，114.48，113.88，113.83，55.55，55.53.hrms(esi)：m/z[m+na]+calcdforc24h20n2o4na：423.1321：found：423.1328.
实施例3：卡宾氯化亚铜催化(z)-5-苯亚甲基-1，3-二(2-甲基苯基)-2，4-咪唑啉二酮合成。
向schlenk反应管中加入3.5mg(0.0125mmol)卡宾氯化亚铜itbucucl，使用schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入27ul(0.25mmol)苯乙炔，77ul(0.625mmol)2-甲基苯异氰酸酯，0.6ml甲苯，密封反应体系，将反应管放入100℃油浴锅中，搅拌反应30小时后，加入3ml饱和氯化钠水溶液和10ml二氯甲烷，搅拌10分钟，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得(z)-5-苯亚甲基-1，3-二(2-甲基苯基)-2，4-咪唑啉二酮，收率为79％。1hnmr(500mhz，cdcl3)δ8.05(dd，j＝7.5，2.0hz，1h)，7.55-7.37(m，4h)，7.37-7.27(m，4h)，7.23(td，j＝7.4，2.0hz，2h)，7.12-6.99(m，3h)，2.16(dd，j＝8.6，1.0hz，6h).13cnmr(125mhz，cdcl3)δ162.08，152.29，137.14，135.01，134.46，134.12，130.90，130.15，130.02，129.85，129.15，128.82，128.71，128.51，128.36，126.80，126.67，115.58，17.57，17.10hrms(esi)：m/z[m+na]+calcdforc24h20n2o2na：391.1422；found：391.1424.
实施例4：卡宾氯化亚铜催化(z)-5-苯亚甲基-1，3-二环己基-2，4-咪唑啉二酮的合成。
向schlenk反应管中加入7mg(0.025mmol)卡宾氯化亚铜itbucucl，使用schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入27ul(0.25mmol)苯乙炔，83ul(0.65mmol)环己基异氰酸酯，0.5ml甲苯，密封反应体系，将反应管放入100℃油浴锅中，搅拌反应24小时后，加入3ml饱和氯化钠水溶液和10ml二氯甲烷，搅拌10分钟，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得(z)-5-苯亚甲基-1，3-二环己基-2，4-咪唑啉二酮，收率为43％。1hnmr(500mhz，cdcl3)δ7.40-7.33(m，3h)，7.29(d，j＝7.2hz，2h)，6.83(s，1h)，3.98(tt，j＝12.3，3.8hz，1h)，3.31(tt，j＝11.9，3.4hz，1h)，2.21-2.05(m，4h)，1.86-1.83(m，2h)，1.78-1.61(m，6h)，1.44(d，j＝14.9hz，1h)，1.39-1.18(m，5h)，1.14-1.02(m，1h)，0.74(dt，j＝13.5，8.5hz，1h).13cnmr(126mhz，cdcl3)δ163.89，154.89，133.76，129.34，128.91，128.43，128.36，111.16，55.79，51.73，29.64，29.63，26.15，26.06，25.24，25.10.hrms(esi)：m/z[m+na]+calcdforc22h28n2o2na：375.2048；found：375.2045.
实施例5：卡宾氯化亚铜催化(z)-5-(4-氯苯亚甲基)-1，3-二苯基-2，4-咪唑啉二酮的合成。
向schlenk反应管中加入17mg(0.05mmol)卡宾氯化亚铜icycucl，使用schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入34mg(0.25mmol)4-氯苯乙炔，81ul(0.75mmol)异氰酸苯酯，0.5ml甲苯，密封反应体系，将反应管放入110℃油浴锅中，搅拌反应30小时后，加入3ml饱和氯化钠水溶液和10ml二氯甲烷，搅拌10分钟，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得(z)-5-(4-氯苯亚甲基)-1，3-二苯基-2，4-咪唑啉二酮，收率为85％。1hnmr(500mhz，cdcl3)δ7.54-7.47(m，4h)，7.19-7.10(m，4h)，7.06-7.02(m，4h)，6.87(d，j＝7.5hz，2h).13cnmr(126mhz，cdcl3)δ162.26，152.93，134.28，133.45，132.34，131.29，130.07，129.65，129.51，128.83，128.80，127.79，127.50，127.28，126.40，115.21.hrms(esi)：m/z[m+na]+calcdforc22h15n2o2clna：397.0720；found：397.0716.
实施例6：卡宾氯化亚铜催化(z)-5-十一亚甲基-1，3-二苯基-2，4-咪唑啉二酮的合成。
向schlenk反应管中加入7mg(0.025mmol)卡宾氯化亚铜itbucucl，使用schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入53ul(0.25mmol)1-十二炔，68ul(0.625mmol)异氰酸苯酯，0.6ml甲苯，密封反应体系，将反应管放入110℃油浴锅中，搅拌反应24小时后，加入3ml饱和氯化钠水溶液和10ml二氯甲烷，搅拌10分钟，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得(z)-5-十一亚甲基-1，3-二苯基-2，4-咪唑啉二酮，收率为65％。1hnmr(500mhz，cdcl3)δ7.53-7.43(m，7h)，7.40-7.36(m，3h)，6.06(t，j＝8.1hz，1h)，1.65(dd，j＝15.3，7.7hz，2h)，1.30-1.19(m，14h)，1.09-1.08(m，4h)，0.88(t，j＝7.0hz，3h).13cnmr(125mhz，cdcl3)δ163.39，152.72，141.78，135.54，132.15，129.30，129.00，128.09，127.68，126.48，116.03，31.64，29.68，29.59，29.55，29.36，29.25，28.90，28.40，22.80，14.13hrms(esi)：m/z[m+na]+calcdforc26h32n2o2na：427.2361：found：427.2356。