[发明专利]一种乙内酰脲衍生物的合成方法

说明书

本发明提供一种乙内酰脲衍生物的合成方法，用末端炔烃和异氰酸酯做反应原料，卡宾氯化亚铜做催化剂，高效合成一种乙内酰脲衍生物：(Z)‑5‑亚甲基‑1，3‑二烃基‑2，4‑咪唑啉二酮。该方法反应条件温和，收率高，简便易行，催化剂稳定且易于制得。本发明的合成方法在医药、化工、农药和纺织等领域有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种乙内酰脲衍生物的合成方法，属于有机合成领域。

背景技术

乙内酰脲(hydantoin)又称海因、2，4-咪唑啉二酮，是一种五元杂环类化合物。乙内酰脲及其衍生物是重要的化工中间体，广泛应用于化工、农药、纺织等领域；此外，乙内酰脲类化合物具有广泛药理作用，如抗菌、抗炎、降低血糖、抗心律失常和抗肿瘤等，体现出极好的应用前景和研究价值。乙内酰脲衍生物种类繁多，结构各异，通常使用化学合成获得。近年来，化学家们使用过渡金属做催化剂，催化炔烃与两分子异氰酸酯缩合反应，成功合成5-位亚甲基取代的乙内酰脲，方法使用Fe(CO)₅做催化剂(Ohshiro，Y.J.Org.Chem.1970，35， 2136；Mathur，P.Dalton Trans.2012，41，5045.)，或Mn(CO)₅Br做催化剂(Kuninobu，Y.and Takai K.，Chem.Lett.2008，37，740)。但是此类方法使用的催化剂不稳定，锰金属毒性较大，反应温度高(150℃)，反应收率低。

过渡金属催化的方法中，铜是一种环境友好、价格低廉的金属，使用铜盐做催化剂制备乙内酰脲衍生物，在规模化生产中将有重要意义：另一方面，铜盐催化反应使用的配体通常是非膦配体(如氮杂环卡宾)，减少了对环境的污染。

本发明使用末端炔烃与异氰酸酯为反应原料，卡宾氯化亚铜做催化剂，高效合成一种乙内酰脲衍生物：(Z)-5-亚甲基-1，3-二烃基-2，4-咪唑啉二酮。该方法反应条件温和，简便易行，收率高，催化剂稳定且易于制得。

发明内容

本发明的目的是提供一种乙内酰脲衍生物的合成方法：用末端炔烃和异氰酸酯做反应原料，卡宾氯化亚铜做催化剂，高效合成一种乙内酰脲衍生物：(Z)-5-亚甲基-1，3-二烃基-2，4- 咪唑啉二酮。

为达到上述发明目的，本发明提出一种乙内酰脲衍生物的合成方法，其合成路径如下所示：

本发明提供的一种乙内酰脲衍生物的合成方法如下：

向Schlenk反应管中加入卡宾氯化亚铜，使用Schlenk双排管抽真空，通入氩气，反复三次，通氩气状态下，加入溶剂、通式1所示的炔和通式2所示的异氰酸酯，密封反应体系，控制反应体系温度80～110℃，搅拌反应24～36小时后，加入饱和氯化钠水溶液和二氯甲烷，萃取分液，分离出的有机相用无水硫酸镁干燥，除去硫酸镁，所得有机相浓缩，浓缩液用硅胶柱色谱分离，制得通式3所示结构的乙内酰脲衍生物；

其中通式1、通式2和通式3中的R₁、R₂选自芳基或烷基的一种。

所述方法的步骤中，卡宾氯化亚铜是I^tBuCuCl或ICyCuCl，其结构式如下：

所述方法的步骤中，炔化合物1、异氰酸酯2与卡宾氯化亚铜用量摩尔比例为1.0∶2.0～ 3.0∶0.05～0.2。

所述方法的步骤中，溶剂是甲苯或1，4-二氧六环。

具体实施方式

通过下述实施例子将有助于理解本发明，但并非限制本发明的内容。

实施例1：卡宾氯化亚铜催化(Z)-5-苯亚甲基-1，3-二苯基-2，4-咪唑啉二酮的合成。