朱 蕾, 李公春
(许昌学院 化学化工学院,河南 许昌 461000)
6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3, 4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的合成
朱蕾, 李公春
(许昌学院 化学化工学院,河南 许昌 461000)
摘要:以无水乙醇作溶剂,采用氨基磺酸作催化剂,脲、乙酰丙酮和对二甲氨基苯甲醛在搅拌加热条件下回流反应3 h,合成了6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮,产率76.6%.
关键词:Biginelli反应;3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮;氨基磺酸
3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮类化合物(DHPM)具有抗病毒、抗菌、抗肿瘤和消炎等生物活性和药物活性,可以用于生产钙拮抗剂、降压剂、抗癌剂等,一直是人们研究的热点.1893年,Biginelli首次报道了在乙醇中,由尿素、苯甲醛和乙酰乙酸乙酯在浓盐酸催化下缩合反应得到3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮类化合物,此后这一经典合成方法称为Biginelli反应[1,2],但是该反应存在反应时间长、效率低、后处理困难、污染环境等缺点.为此,人们进行了大量的研究工作,出现了有溶剂的催化反应、无溶剂的催化反应、微波合成法、超声合成法、两相合成法等[3-13].
本文选用无水乙醇作溶剂,氨基磺酸作催化剂,由尿素、苯甲醛和乙酰丙酮合成了6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮,这为 3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮类衍生物的合成提供了一条方便、快捷、有效的方法.
1实验部分
1.1反应式
采用无水乙醇作溶剂,氨基磺酸作为催化剂,由尿素、苯甲醛和乙酰丙酮制备了6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的反应式如图1所示.
图1 合成4-(对二甲氨基)苯基-6-甲基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的反应式
XT4A型显微熔点测定测定仪(温度未校正,北京科仪电光仪器厂);FTS-2100型红外光谱仪(美国Bio-Rad公司);LC恒温磁力搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂).
无水乙醇,氨基磺酸,脲,乙酰丙酮,对二甲氨基苯甲醛.
1.3实验方法
在100 mL圆底烧瓶中加入1.8 g(0.03 mol)脲、2.40 g(0.024 mol)乙酰丙酮、2.98 g(0.02 mol)对二甲氨基苯甲醛、20 mL无水乙醇和0.6 g氨基磺酸,在磁力搅拌条件下回流反应 3 h.反应结束后,将反应液冷却至室温,搅拌条件下将反应液倒入100 g 冰水混合物中,抽滤,并用冷水洗涤滤饼,干燥得到3.95 g深褐色固体,产率为76.6%,产品熔点为225~228 ℃.
2结果与讨论
2.1产物红外谱图分析
测定产品红外采用溴化钾压片法,谱图如图2所示.从6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的IR谱图可知: 1 701.5 cm-1为CH3-CO-甲基酮羰基吸收峰;1 610.5 cm-1为环上-NH-CO-NH-脲羰基吸收峰,3 295.4 cm-1为N-H键伸缩振动吸收峰,3 116.8 cm-1为苯环上C-H键伸缩振动吸收峰, 2 896.3 cm-1为饱和碳的C-H伸缩振动吸收峰,1 550 cm-1,1 526.8 cm-1,1 450 cm-1为苯环骨架吸收峰,813.8 cm-1为对位二取代苯环C-H面外弯曲振动吸收峰,1 360.8 cm-1为CH3-CO-中甲基C-H键弯曲振动吸收峰.谱图显示的主要基团甲基酮羰基、脲羰基和亚氨基的吸收峰等数据,与所制备的目标化合物6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的结构都比较吻合.
图2 4-(对二甲氨基)苯基-6-甲基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的红外谱图
2.2反应机理
以无水乙醇作溶剂,采用氨基磺酸作为催化剂,在搅拌加热条件下脲、乙酰丙酮和对二甲氨基苯甲醛回流反应3 h,制得6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮.反应的机理可能是:第一步是在酸的催化下对二甲氨基苯甲醛和脲,首先发生缩合反应生成1-[羟基(对二甲氨基苯基)甲基]脲,在无水乙醇溶液中该中间体脱水可转变为高反应活性的酰基亚胺正离子中间体,然后与乙酰丙酮进一步发生缩合反应得到一个开链的酰脲类中间体,最后酰脲类中间体进一步发生环化和脱水反应,就得到6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮.
3结论
以无水乙醇作溶剂,采用氨基磺酸作为催化剂,脲、乙酰丙酮和对二甲氨基苯甲醛(原料物质的量比为1.5∶1.2∶1)在搅拌加热条件下回流反应3 h,发生Biginelli缩合反应,就方便、快捷、有效地得到6-甲基-4-(4-二甲氨基)苯基-5-乙酰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮,反应产率较高,且后处理简便.
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The Synthesis of 6-Mehtyl-4-(4-Dimethylamino) Phenyl-5-
Acetyl-3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-Ketone
ZHU Lei, LI Gong-chun
(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,XuchangUniversity,Xuchang461000,China)
Abstract:6-mehtyl-4-(4-dimethylamino) phenyl-5-acetyl-3,4-dihydropyrimidin-2-Ketone was synthesized by 4-(dimethylamino) benzaldehyde, acetylacetone and urea by using sulfamic acid as catalyst and anhydrous ethanol as solvent, and by refluxing for 3h under the condition of stirring and heating. The productivity can reach 76.6%.
Key words:biginelli reaction; 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-ketone; sulfamic acid
责任编辑:卫世乾
中图分类号:O626.41
文献标识码:A
文章编号:1671-9824(2015)02-0096-03
作者简介:朱蕾(1963—),女,河南许昌人,高级实验师,研究方向:精细化学品合成.
收稿日期:2013-12-25