[发明专利]一种三磺酸根离子液体催化制备嘧啶酮衍生物的方法

说明书

本发明公开了一种三磺酸根离子液体催化制备嘧啶酮衍生物的方法，属于有机化学合成技术领域。该制备反应中芳香醛、环戊酮和尿素或硫脲的摩尔比为2：1：1～1.2，三磺酸根离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5～9％，反应溶剂95％乙醇水溶液以毫升计的体积量为以毫摩尔计的环戊酮摩尔量的6～10倍，回流反应时间为20～55min，反应结束后冷却至室温，抽滤，滤渣经乙醇洗涤、真空干燥后得到嘧啶酮衍生物。本发明与采用其它酸性离子液体催化剂的制备方法相比，具有催化剂可生物降解、原料利用率高和整个制备过程操作简单方便等特点，便于工业化大规模应用。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种三磺酸根离子液体催化制备嘧啶酮衍生物的方法。

背景技术

嘧啶酮衍生物是一类十分重要的氮杂环结构的化合物，因其结构的可变性使得其具有广泛的生物活性，在医药和农药领域有着广泛的应用，其中在医药领域，它们主要表现在抗免疫、抗艾滋、抗神经衰弱、抗肿瘤、抗菌等方面，是新药物及新农药开发研究的热点之一。因此，研究嘧啶酮衍生物的制备具有非常重要的意义。

离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和一种无机或有机阴离子组成的液态盐类。在有机合成中，它与传统的有机溶剂相比，具有不挥发、溶解能力强、不易燃、可以为反应提供一个全离子环境等特点，近年来离子液体作为溶剂在有机合成中得到了广泛的应用。另外，酸性离子液体作为一种功能化离子液体由于具有较好的热稳定性、分布均匀的酸性位点及易与产物分离回收等优点而被运用到嘧啶酮衍生物的制备过程中。比如AbdolR.Hajipour等以硫酸氢化N-(4-磺酸)丁基三乙基铵盐离子液体[(CH₃CH₂)₃N⁺CH₂(CH₂)₂CH₂SO₃H]HSO₄^-作为催化剂，无溶剂条件下高效地催化芳香醛、环戊酮和尿素或硫脲发生Biginelli反应制备出一系列的嘧啶酮衍生物，该方法具有较高的反应收率、较短的反应时间和催化剂可以循环使用四次等特点。但由于上述酸性离子液体催化剂的脂溶性较差，与反应物环戊酮、芳香醛的互溶性较差，使得无溶剂条件下该反应为非均相反应，所以催化剂在制备过程中的使用量非常大，其摩尔用量占芳香醛使用量的15％(acidicionic liquid as an efficient and reusable catalyst for one-pot,three-component synthesis of pyrimidinone derivatives via Biginelli-type reactionunder solvent-free conditions[J]，Synthetic Communications，2011，41：2226～2233)。为了提高酸性离子液体的酸度和脂溶性进而降低制备过程中所需酸性离子液体的使用量，Ming Lu等使用以咪唑结构为母体、含有长链的酸性离子液体为催化剂，在反应温度为80℃的条件下其摩尔用量仅占芳香醛使用量的10％。另外，在保持嘧啶酮衍生物产率几乎不变的情况下，其可以循环使用7次(acidic ionic liquid[C₃SO₃Hdoim]HSO₄catalyzed one-pot three-component Biginelli-type reaction:An efficientand solvent-free synthesis of pyrimidinone derivatives and its mechanisticstudy[J]，Chinese Chemical Letters，2016，27：226～230)。