[发明专利]一种合成3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效、绿色的、以磁纳米颗粒负载SnCl₂为催化剂催化“一锅法”合成3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的方法。

技术背景

3,4-二氢嘧啶酮类化合物是一类重要的生物活性物质，具有许多重要的药理作用，如抗病毒、抗感染、抗癌、抗菌、止痛和消炎等，可以用作钙拮抗剂，降压剂，α-拮抗剂，还可以作为研制抗癌药物的先导物。早在1893年Biginelli就用苯甲醛、乙酰乙酸乙酯、尿素在盐酸催化下首次得到此类化合物(Gazz.Chim.Ital.1893,23,360),这一合成方法称为Biginelli反应。但这一方法存在反应时间长(18h)，收率低(20-50％)等问题。

为了提高反应的产率、缩短反应时间,人们在催化剂筛选上做大量的研究工作，发现FeCl₃·6H₂O(有机化学，2000,20,815)，NiCl₂.6H₂O(有机化学，2002,22,788)等催化剂均能较高产率合成3,4-二氢嘧啶酮类化合物，但此类催化剂由于水溶性好，在后处理过程中，溶于水中，回收困难，回收成本高。

磁纳米颗粒负载催化剂能够很好解决这些问题，有时还能大大提高催化剂活性组分的催化活性，因为磁纳米颗粒能够提供高表面积，大大提高催化剂活性组分的分散度，从而提高催化活性。另外磁纳米颗粒负载催化剂本身具有磁性，易用外磁场进行分离。

为此，急需开发以磁纳米颗粒为载体催化剂，解决目前存在问题。

发明内容

本发明的目的是取代传统的合成3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的方法，提供一种高效、环境友好的催化剂，温和反应条件下实现3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的合成。

根据本发明，所述合成3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的方法包括：以磁纳米颗粒负载SnCl₂为催化剂，以乙醇为反应介质，醛、α，β-二羰基化合物和尿素(硫脲)三组分“一锅法”缩合得到3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物。

其中，所述催化剂见图1。

其中，所述α，β-二羰基化合物与醛的摩尔比为1:1～1:1.5，尿素(硫脲)与醛的摩尔比为1:1～1:2。

其中，所述催化剂磁纳米颗粒负载SnCl₂的摩尔量为醛类物质的0.01～0.3倍。

其中，所述醛为：苯甲醛、3-硝基苯甲醛、2-氯苯甲醛、2-甲氧基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、4-甲基苯甲醛、4-二甲基氨基苯甲醛、3，4-二甲氧基苯甲醛、3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、噻吩醛。

其中，所述α，β-二羰基化合物为乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、2,4-戊二酮。

其中，反应时间为2～8小时。

其中，反应结束后，加水析出固体，过滤，所得固体用乙醇重结晶得到产品。

其中，反应结束后，催化剂可由外加磁场回收乙醇洗涤，干燥后可重复多次使用。

本发明提供的一种合成3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的方法是通过以下途径来实现的：

(1)磁纳米颗粒负载SnCl₂的制备：

分别称取11gFeCl₃·6H₂O和4.0gFeCl₂·4H₂O，加入250ml去离子水，N₂保护下，滴加NH₃·H₂O(20ml)，85℃下机械搅拌4h。反应后用去离子水洗3次，并用强力磁铁收集磁性物质。将Fe₃O₄颗粒转移到三口瓶中加水(80ml)、乙醇(240ml)、NH₃·H₂O(12ml)，超声30min，然后滴加TEOS(8ml)的乙醇(40ml)溶液，室温机械搅拌24h。反应完后用乙醇洗涤3次，收集，真空烘干(60℃，5h)，得到磁纳米颗粒。

取1g磁纳米颗粒，加20ml无水甲苯，超声1h，加入0.5mmol二水合氯化亚锡，N₂保护下回流搅拌反应24h，反应结束后用乙醇洗涤收集，真空烘干得催化剂。

(2)3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的制备过程