吡啶噁二唑配合物催化二氫嘧啶酮類化合物的研究的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)和藥物化學(xué)領(lǐng)域，涉及配合物的合成及其催化合 成二氫嘧啶酮類化合物的實(shí)驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 配合物在近幾十年中得到了迅速地發(fā)展。設(shè)計(jì)合成具有特定結(jié)構(gòu)和預(yù)期性質(zhì)的 功能配合物一直是配位化學(xué)研究的重要內(nèi)容。由于配合物的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)與功能，因 此研究各種因素對配合物結(jié)構(gòu)的影響并進(jìn)而調(diào)控其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與功能至今仍是一項(xiàng)很具 挑戰(zhàn)性的工作。近年來，人們通過對有機(jī)配體或構(gòu)筑單元以及它們與金屬離子之間的配 位作用等方面的調(diào)控，設(shè)計(jì)合成了許多具有精彩結(jié)構(gòu)和優(yōu)越性能的新型配合物，比如在催 化、氣體存儲和分離、傳感、藥物運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域取得了巨大的突破（F.Ke，Y.P.Yuan，L. G.Qiu,Y.H.Shen,A.J.Xie,J.F.Zhu,X.Y.Tian,L.D.Zhang,J. Ma ter. Chem. 21,3843-3848;S.Rojas,P.S.Wheatley,E.QuartapelleProcopio, B.Gil,B.Marszalek,R.E.Morris,E.Barea,CrystEngCoimiIZ013,15,9364-9367;D.K.Singha,P.Mahata, Oea?. 2015,兄，6373-6379)。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，配 合物的催化活性的研究也得到了迅速地發(fā)展，例如配合物在烷基化反應(yīng)、鈴木反應(yīng)或偶聯(lián) 反應(yīng)等應(yīng)用中都表現(xiàn)出了良好的催化性能（M.Ranocchiari,J.A.V.Bokhoven, Chem. Chem. Phys.2011,13,6388-6396;F.Zamani,S.M.Hosseini,S.Kianpour,Solid State2013,26,139-143;S.Srivastava,M.S.Dagur,R.Gupta,Eur. J； 皿2014，激74 4966-4974)。盡管一系列的配合物催化劑對某些特定的有 機(jī)反應(yīng)已經(jīng)表現(xiàn)出了非常好的催化性能，但一些催化劑仍然面臨一些難題需要突破，比如 催化效率低、反應(yīng)條件苛刻、反應(yīng)試劑有害等。因此合理有效的設(shè)計(jì)出具有高效催化性能的 配合物仍然需要不斷的研究和探索。
[0003] 在1891年，人們首次發(fā)現(xiàn)二氫啼啶酮類化合物（Dihydropyrimidinones,DHPMs) 的合成方法并呈現(xiàn)出方興未艾的發(fā)展趨勢。這是由于人們逐漸發(fā)現(xiàn)這類化合物具有潛在 的生物及藥理活性，例如它們可以用作抗高血壓藥的鈣離子通道阻滯劑、抗菌、抗病毒、消 炎和aIa-詰抗等藥理活性（1.(>).211&1^，2.6.211&1^，（>).卩.1^11，1'.父.1^11，6. S.Zhang,J. Org. Chem.l^W, 79,2281-2288;G.C.Rovnyak,K.S.Atwal,A. Hedberg,S.D.Kimball,S.Moreland,J.Z.Gougoutas,R.B.C. 0,J.Schwartz, M.F.Malley,J. Med.1992,J5；3254 - 3263.)。因此在近幾十年中，DHPMs的研 究方法得到了不斷地發(fā)展。但是有些實(shí)驗(yàn)方法仍然具有很多缺陷，例如需要較長的反應(yīng)時(shí) 間，昂貴的試劑或較強(qiáng)的路易斯酸堿。因此找到一種具有良好催化活性的催化劑在綠色合 成的條件下高效催化合成DHPMs仍然迫在眉睫。
[0004] 因此本發(fā)明公開一種以配合物為基礎(chǔ)的催化劑在無溶劑的條件下實(shí)現(xiàn)了對二氫 嘧啶酮類化合物的高效催化制備。這對將來實(shí)現(xiàn)對二氫嘧啶酮類化合物的研究制備具有重 要的指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種合成具有高效催化活性的金屬有機(jī)配合物的合成方法，并用來 高效催化合成二氫嘧啶類化合物。本發(fā)明達(dá)到了減少催化劑的用量、縮短反應(yīng)時(shí)間、簡化實(shí) 驗(yàn)操作的綠色合成方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，將苯磺酸、氫氧化鈉、硝酸鈷、及BPO(2, 5-雙（吡 啶-4-基）_1，3, 4-噁二唑）溶于水和甲醇的混合溶液中，其中BPO的結(jié)構(gòu)式如圖1。
[0007] 然后將溶液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中加熱120度5小時(shí)后，降溫過濾析出得到紅色晶體的 配合物1。將所得產(chǎn)品1經(jīng)單晶X-射線衍射分析確定其分子結(jié)構(gòu)，如圖2。
[0008] 最后將產(chǎn)物1研磨作為催化劑，采用一鍋法催化系列苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿 素的反應(yīng)得到二氫嘧啶類化合物。其中催化結(jié)果如圖3。
[0009] 本發(fā)明的具體合成步驟如下。
[0010] 實(shí)施例一、產(chǎn)品1的合成 將 0? 037g的苯磺酸（0? 2mmol)、0? 008g氫氧化鈉（0? 2mmol)、0? 045gBPO(0? 2mmol)和0.029g硝酸鈷（0?Immol)溶于水（2mL)和甲醇（3mL)的混合溶液中。將反 應(yīng)混合液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中加熱120度5小時(shí)后以5度每小時(shí)的速率緩慢降至室溫、過濾、靜 置、析出紅色的目標(biāo)產(chǎn)物1并確定其晶體結(jié)構(gòu)圖。
[0011] 實(shí)施例二、催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法 取0. 02mmol的產(chǎn)品1作為催化劑加入到Immol苯甲醛、2mmol乙酰乙酸乙酯和I. 5mmol尿素的混合物中，在80攝氏度的油浴鍋中加熱2小時(shí)，得到無色產(chǎn)品，最后用水和甲醇洗劑 純化得到目標(biāo)產(chǎn)品。最后選用不同的醛在相同的條件下催化得到系列的二氫嘧啶酮及其衍 生物。
【附圖說明】
[0012] 圖1、化合物BPO(2, 5-雙（吡啶-4-基）-1，3, 4-噁二唑）的分子式。
[0013] 圖2、產(chǎn)品1的晶體結(jié)構(gòu)圖。
[0014] 圖3、產(chǎn)品1的催化結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)的說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn) 行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí) 施例。
[0016] 本發(fā)明提供了一種合成具有高效催化活性的金屬有機(jī)配合物的合成方法，并用來 高效催化合成二氫嘧啶酮及其衍生物。本發(fā)明達(dá)到了減少催化劑的用量、縮短反應(yīng)時(shí)間、簡 化實(shí)驗(yàn)操作的綠色合成方法。
[0017] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體合成步驟如下。
[0018] 實(shí)施例一、產(chǎn)品1的合成 將 0? 037g的苯磺酸（0? 2mmol)、0? 008g氫氧化鈉（0? 2mmol)、0? 045gBPO(0? 2mmol)和0.029g硝酸鈷（0?Immol)溶于水（2mL)和甲醇（3mL)的混合溶液中。將反 應(yīng)混合液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中加熱120度5小時(shí)后以5度每小時(shí)的速率緩慢降至室溫、過濾、靜 置、析出紅色的目標(biāo)產(chǎn)物1并確定其晶體結(jié)構(gòu)圖。其中BPO的結(jié)構(gòu)式如圖1 ;所得產(chǎn)品1經(jīng) 單晶X-射線衍射分析確定其分子結(jié)構(gòu)如圖2。
[0019] 實(shí)施例二、催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法 取0. 02mmol的產(chǎn)品1作為催化劑加入到Immol苯甲醛、2mmol乙酰乙酸乙酯和1. 5 _〇1尿素的混合物中，在80攝氏度的油浴鍋中加熱2小時(shí)，得到無色產(chǎn)品，最后用水和甲醇 洗劑純化得到目標(biāo)產(chǎn)品。最后選用不同的醛在相同的條件下催化得到系列的二氫嘧啶酮及 其衍生物。其中催化結(jié)果如圖3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含吡啶噁二唑的配合物的制備及其高效催化合成二氫嘧啶酮類化合物的合成 方法，其特征在于合成步驟為： (1)實(shí)施例一、配合物1的合成 將一定比例的苯磺酸、氫氧化鈉 、BPO (2, 5-雙（吡啶-4-基）-1，3, 4-噁二唑）和硝 酸鈷溶于一定量的水和有機(jī)溶劑中；將反應(yīng)混合液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中加熱完成后緩慢降至室 溫、過濾、靜置、析出紅色的目標(biāo)產(chǎn)物1并確定其晶體結(jié)構(gòu)圖； (2 )實(shí)施例二、催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法 其制備過程是以目標(biāo)產(chǎn)物1為催化劑，取適量的產(chǎn)品1作為催化劑在適當(dāng)溫度下催 化如下的反應(yīng)式一段時(shí)間后，得到目標(biāo)產(chǎn)品，最后用水和有機(jī)溶劑洗劑純化得到純凈的產(chǎn) 品； 反應(yīng)式如下式中=R1選自H、鹵素、硝基、氰基、三氟甲基、C ^C9的烷基或C ^C9的烷氧基；R2是C i 1Q烷基、OR未取代的C3 s環(huán)烷基或單-、二-或三-取代的C 3 s環(huán)烷基，其中在環(huán)烷基上的 取代基獨(dú)立地的選自羥基、C1 8烷基、鹵代C i 8烷基、燒C i 8烷氧基或鹵代的C i 8烷氧基；R3、 心和R5每一個(gè)都獨(dú)立地選自氫、鹵素、鹵代C1 i。烷基、未取代或取代的芳基或未取代或取代 的C1 i。烷基，其中烷基上的取代基選自C1 7烷氧基、鹵代C1 7烷氧基或芳基出6和R7每一個(gè) 都獨(dú)立的選自氫或C1 i。烷基。2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的配合物1的合成，其特征在于所使用的苯磺酸、氫氧化 鈉 、BPO (2, 5-雙（吡啶-4-基）-1，3, 4-噁二唑）和硝酸鈷的比例為0· 1~3· 5 :0· 1~3· 5 : 0. 1 ~3. 5 :0. 1 ~3. 5。3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的配合物1的合成和催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法， 其特征在于所選的溫度范圍從室溫到200攝氏度。4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的配合物1的合成和催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法， 其特征在于所需要的反應(yīng)時(shí)間范圍從0. 4小時(shí)到168小時(shí)。5. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的配合物1的合成和催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法， 其特征在于所選的有機(jī)溶劑為含碳原子數(shù)為1-10的單醇、雙醇、三醇、四醇或多羥基醇、丙 酮、乙酸乙酯、二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、硝基甲烷、 四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、石油醚、苯、甲苯的單一溶劑或混合溶劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含苯磺酸及吡啶噁二唑配合物的合成方法并由單晶X-射線確定其晶體結(jié)構(gòu)。而且進(jìn)一步研究了其對二氫嘧啶酮類化合物的催化活性。采用簡便、易操作的方法催化合成了系列二氫嘧啶酮類化合物并且催化產(chǎn)率可高達(dá)99%。
【IPC分類】C07F15/06, C07D239/22, B01J31/22
【公開號】CN105153240
【申請?zhí)枴緾N201510643292
【發(fā)明人】汪永濤, 王金華, 張鄂, 湯桂梅, 萬文珠
【申請人】齊魯工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月8日