[发明专利]一种含苯磺酸钴的金属配位聚合物的制备及其催化活性

说明书

技术领域

本发明属于无机化学，有机化学和药物化学领域，涉及金属配位聚合物的合成及其催化合成二氢嘧啶酮类化合物的实验方法。

背景技术

金属配位聚合物(MCPs)在近几十年中吸引着越来越多的人关注并得到了迅速地发展。这是因为MCPs不仅具有迷人的拓扑结构，而且具有性质独特、结构多样化的特点，目前这种材料在吸附与选择性催化，荧光，传感和药物传输，气体吸收及存储和金属离子吸附等方面的研究已有很大的进展(J.Liu,W.Xia,W.j.Mu,P.z.Li,Y.l.Zhao,R.q.Zou,J.Mater.Chem.A2015,3,5275-5279;S.Rojas,P.S.Wheatley,E.QuartapelleProcopio,B.Gil,B.Marszalek,R.E.Morris,E.Barea,CrystEngComm2013,15,9364-9367;C.x.Ding,X.Rui,C.Wang,Y.s.Xie,CrystEngComm2014,16,1010-1019)。尤其MCPs在催化方面已经得到了很好的发展。同时有文献报道磺酸类及过渡金属离子(Co²⁺,Ni²⁺,Fe³⁺和Cu²⁺)都曾经被用来催化有机物的合成(N.B.Li,J.Y.Wang,X.H.Zhang,R.H.Qiu,X.Wang,J.Y.Chen,S.F.Yin,X.H.Xu,DaltonTrans.2014,43,11696-11708;F.Zamani,S.M.Hosseini,S.Kianpour,SolidStateSci.2013,26,139-143)。因此本发明同时考虑到以上两者的优点，我们选择对甲苯磺酸及4,4'-联吡啶作为连接体与金属离子在水热的条件下自组装组装形成具有催化活性的MCPs。

自从Biginelli反应被发现以来，在近几十年中吸引着越来越多的人关注并得到了迅速地发展。这是因为其产品及其衍生物在生物和药理和医学方面有着很大的应用价值，例如它们可以用作抗高血压药的钙离子通道阻滞剂、抗菌、抗病毒、消炎和α1a-拮抗等药理活性(G.C.Rovnyak,K.S.Atwal,A.Hedberg,S.D.Kimball,S.Moreland,J.Z.Gougoutas,R.B.C.O,J.Schwartz,M.F.Malley,J.Med.Chem.1992,35,3254–3263.)。尽管利用固相反应、包含离子液体的液相反应、金属及路易斯酸碱催化和利用其它催化剂催化的方法得到了很好的进步，但是仍然还存在一些不足，比如需要较长的反应时间，昂贵的试剂，较强的路易斯酸碱及有时会用到有害的有机溶剂。

考虑到二氢嘧啶酮类化合物拥有较高的生物活性，而且经常能作为有机合成的重要中间体，因此本发明公开使用上述的MCPs催化剂实现了对二氢嘧啶酮类化合物的高效制备。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

本发明提供了一种合成具有高效催化活性的金属有机配位聚合物的合成方法，并用来高效催化合成二氢嘧啶类化合物。本发明达到了减少催化剂的用量、缩短反应时间、简化实验操作的绿色合成方法。

为实现上述目的，将苯磺酸、氢氧化钠、硝酸钴、及BPY(4,4'-联吡啶)溶于水和甲醇的混合溶液中，其中BPY的结构式如图1。

然后将溶液转移到反应釜中加热120度5小时后，降温过滤析出得到红色晶体的配位聚合物1。将所得产品1经单晶X-射线衍射分析确定其分子结构，如图2。

最后将产物1研磨作为催化剂，采用一锅法催化系列苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的反应得到二氢嘧啶类化合物。其中催化结果如图3。

本发明的具体合成步骤如下。

实施例一、产品1的合成