一種布朗斯特酸性離子液體催化制備六氫吡喃并嘧啶酮衍生物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于離子液體催化技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種布朗斯特酸性離子液體催化制 備六氨化喃并喀晚酬衍生物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 化喃并喀晚酬衍生物是一類十分重要的氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，因其結(jié)構(gòu)的可變性 使得其具有廣泛的生物活性，在醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中在醫(yī)藥領(lǐng)域，它們主 要表現(xiàn)在抗菌、抗腫瘤、鎮(zhèn)痛、抗真菌、抗微生物和抗血小板凝聚等方面，是新藥物及新農(nóng)藥 開發(fā)研究的熱點之一。因此，研究化喃并喀晚酬衍生物的制備具有非常重要的意義。
[0003] 離子液體是由一種含氮雜環(huán)的有機陽離子和一種無機或有機陰離子組成的液態(tài) 鹽類。在有機合成中，它與傳統(tǒng)的有機溶劑相比，具有不揮發(fā)、溶解能力強、不易燃、可W為 反應(yīng)提供一個全離子環(huán)境等特點，近年來，離子液體作為一種綠色溶劑在有機合成中得到 了廣泛的應(yīng)用。另外，酸性離子液體作為一種功能化離子液體由于具有較好的熱穩(wěn)定性、分 布均勻的酸性位點W及易與產(chǎn)物分離回收等優(yōu)點而被運用到化喃并喀晚酬衍生物的制備 過程中。比如化ng-化n Guo等W硫酸氨化1-甲基-2-化咯燒酬鐵鹽離子液體作為催化劑，無 溶劑條件下高效地催化芳香醒、3，4-二氨-2H-化喃和尿素或硫脈發(fā)生"一鍋法"反應(yīng)制備出 一系列的六氨化喃并喀晚酬衍生物，該方法具有較高的反應(yīng)收率、較短的反應(yīng)時間和反應(yīng) 條件溫和等特點。但由于上述酸性離子液體催化劑的脂溶性較好，與產(chǎn)物六氨化喃并喀晚 酬衍生物的互溶性較好，使得產(chǎn)物和催化劑的提純操作比較繁瑣，同時也導(dǎo)致催化劑在循 環(huán)使用中的損失量比較大，循環(huán)使用次數(shù)較少（Ionic liquid-catalyzed one-pot synthesis of IH-pyrano[2，3-d]pyrimidin-2(8aH)-one[J]，Synthetic Communications,2012,42:301I~3020)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中利用酸性離子液體催化制備六氨化喃并喀晚 酬衍生物過程中存在離子液體催化劑使用量較大、不易生物降解，原料利用率低、產(chǎn)物提純 過程復(fù)雜W及催化劑使用前需要進行提純處理等缺點，而提供一種催化劑催化活性較好、 易生物降解，原料利用率高、產(chǎn)物提純簡便及催化系統(tǒng)可直接循環(huán)使用的催化制備六氨化 喃并喀晚酬衍生物的方法。
[0005] 本發(fā)明所使用的布朗斯特酸性離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
[0006]
[0007]本發(fā)明所提供的一種布朗斯特酸性離子液體催化制備六氨化喃并喀晚酬衍生物 的方法，其化學(xué)反應(yīng)式為： 「moRl
[0009] 其中反應(yīng)中芳香醒(I)、3,4-二氨-2H-化喃（II)和尿素或硫脈(III)的摩爾比為1: 1:1，布朗斯特酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醒的8~10%，W毫升計的反應(yīng)溶 劑乙醇的體積量為W毫摩爾計的芳香醒摩爾量的6~10倍，反應(yīng)壓力為一個大氣壓，回流反 應(yīng)時間為14~50min，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，娠碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經(jīng)乙醇洗 涂、真空干燥后得到六氨化喃并喀晚酬衍生物（IV)。濾液中含有的布朗斯特酸性離子液體 催化劑及少量未反應(yīng)完的原料，可不經(jīng)處理重復(fù)使用。
[0010] 本發(fā)明所用的芳香醒為苯甲醒、對氯苯甲醒、對漠苯甲醒、對硝基苯甲醒、對甲基 苯甲醒、對甲氧基苯甲醒、鄰硝基苯甲醒、間硝基苯甲醒、鄰氯苯甲醒中的任一種。
[0011] 本發(fā)明所使用的布朗斯特酸性離子液體催化劑的合成方法，參考相關(guān)材料（A convenient approach for the synthesis of I，3,5-triox過nes under solvent-free conditions at room temperature,Monatshefte fur Chemie Chemical Monthly，2014， 145(6):1017~1022)。
[0012] 本發(fā)明與其它催化劑的制備方法相比，具有W下優(yōu)點：
[0013] 1、酸性離子液體催化劑可生物降解性較好，對環(huán)境污染較??；
[0014] 2、反應(yīng)原料利用率高，原子經(jīng)濟性較好；
[0015] 3、催化劑不經(jīng)任何處理可重復(fù)使用；
[0016] 4、反應(yīng)條件比較溫和，便于實際操作；
[0017] 5、產(chǎn)物的提純過程簡便，便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明布朗斯特酸性離子液體催化劑在催化制備4-苯基六氨-IH-化喃[2， 3-d ]喀晚-2 (8aH)-酬反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明布朗斯特酸性離子液體催化劑在催化制備4-苯基六氨-IH-化喃[2， 3-d ]喀晚-2 (8aH)-硫酬反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
[0020] 圖3為本發(fā)明布朗斯特酸性離子液體催化劑在催化制備4-(3-硝基苯基)六氨-IH-化喃[2，3-d ]喀晚-2 (8aH)-酬反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
[0021] 圖4為本發(fā)明布朗斯特酸性離子液體催化劑在催化制備4-(3-硝基苯基)六氨-IH-化喃[2，3-d ]喀晚-2 (8aH)-硫酬反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
【具體實施方式】
[0022] 本發(fā)明的實質(zhì)特點和顯著效果可W從下述的實施例中得W體現(xiàn)，但它們并不對本 發(fā)明作任何限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，均 屬于本發(fā)明的保護范圍。下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明，其中實施例中 反應(yīng)產(chǎn)物的Ih NMR測試表征使用的是德國化址er公司的型號為AVANCE 300MHz的核磁共振 儀;紅外光譜測試表征采用的是德國化址er公司的型號為化址er tensor 37FT-IR紅外光 譜儀化化壓片）；反應(yīng)產(chǎn)物的烙點采用毛細管法測定。
[0023] 實施例1
[0024] 將Immol苯甲醒、Immol 3,4-二氨-2H-化喃、Immol尿素和0.09mmol布朗斯特酸性 離子液體分別加入到盛有6ml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的25ml單口瓶中。加熱回流反應(yīng) 14min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，娠碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經(jīng) 乙醇洗涂、真空干燥后得到4-苯基六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8aH)-酬，收率為91%，濾 液中直接加入苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和尿素后進行重復(fù)使用。
[00 巧]4-苯基六氨-IH-化喃[2，3-d]喀晚-2(8 址)-酬:m.p. 218 ~220 °C; IR 化 Br): 3261， 2959,2911,2362,1684,1507，1440cm_i;Ih 醒R(300MHz，DMS0-d6) :8 = 1.29~1.81 (m，4H)， 1.96~2.03(m，lH)，3.50~3.61(m，lH)，4.02~4.07(m，lH)，4.55~4.71(m，2H)，7.39~ 7.41(m，甜）
[00%] 實施例2
[0027] 將Immol苯甲醒、Immol 3,4-二氨-2H-化喃、Immol硫脈和0.1 Ommol布朗斯特酸性 離子液體分別加入到盛有6ml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的25ml單口瓶中。加熱回流反應(yīng) 27min JLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，娠碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經(jīng) 乙醇洗涂、真空干燥后得到4-苯基六氨-IH-化喃[2，3-d]喀晚-2(8aH)-硫酬，收率為84%， 濾液中直接加入苯甲醒、3，4-二氨-2H-化喃和硫脈后進行重復(fù)使用。
[002引 4-苯基六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8aH)-硫酬：m.p.235~237°C ;IR化虹）： 3185,2972,2868,2360,1614,1573,1544,1463cm-i;1h NMR(300MHz，DMS0-d6) :8 = 1.22~ I. 27(m，2H)，1.57~1.77(m，2H)，1.84~1.86(m，lH)，3.42~3.50(m，lH)，3.85(d，J = II. 6Hz)，4.36~4.39(m，lH)，4.50(d，J=10.4Hz，lH)，7.21~7.39(m，5H)，8.33(brs，lH)， 8.80(br s，lH)
[0029] 實施例3
[0030] 將ImmoI對氯苯甲醒、Immol 3，4-二氨-2H-化喃、ImmoI尿素和0.09mmol布朗斯特 酸性離子液體分別加入到盛有8ml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流 反應(yīng)ISmin JLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，娠碎析出的固體，靜置，抽濾，濾 渣經(jīng)乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-氯苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-酬，收率 為92%，濾液中直接加入對氯苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和尿素后進行重復(fù)使用。
[0031] 4-(4-氯苯基）六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8 址)-酬:m.p.239 ~24rC;IR 化 Br): 3018，2363，1667，1596，1483cm_i; Ih NMR(300MHz，DMS0-d6): S = 1.17~1.41(m，2H)，1.49~ 1.70(m，2H)，1.88(d，J=10.6Hz，lH)，3.44~3.52(m，lH)，4.00~4.06(d，J=11.6Hz，lH)， 4.49(s，lH)，4.55(d，J = 10.9Hz，lH)，7.18~7.28(m，4H)
[0032] 實施例4
[0033] 將ImmoI對氯苯甲醒、Immol 3，4-二氨-2H-化喃、ImmoI硫脈和0.1 Ommol布朗斯特 酸性離子液體分別加入到盛有8ml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流 反應(yīng)34min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，娠碎析出的固體，靜置，抽濾，濾 渣經(jīng)乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-氯苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-硫酬，收 率為85%，濾液中直接加入對氯苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和硫脈后進行重復(fù)使用。
[0034] 4-(4-氯苯基）六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8aH)-硫酬：m.p. 260 ~262。。IR (邸r):3183，2961，2834，2364，1665，1571，1536cm-1; Ih NMR(300MHz，DMS0-d6): S = 1.19~ 1.24(m，2H)，1.60~1.70(m，2H)，1.81~1.87(m，lH)，3.08~3.17(m，lH)，3.41~3.50(m， IH)，4.53(s，lH)，4.69(d，J= 10.9Hz，1H) ,7.27~7.31 (m，4H) ,7.61 (d，J = 8.細Z，1H) ,8.19 (d，J = 8.細z，lH)
[0035] 實施例5
[0036] 將ImmoI對漠苯甲醒、Immol 3，4-二氨-2H-化喃、ImmoI尿素和0.09mmol布朗斯特 酸性離子液體分別加入到盛有IOml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流 反應(yīng)22min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，娠碎析出的固體，靜置，抽濾，濾 渣經(jīng)乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-漠苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-酬，收率 為90%，濾液中直接加入對漠苯甲醒、3,4-二氨-2H-化喃和尿素后進行重復(fù)使用。
[0037] 4-(4-漠苯基）六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8 址)-酬:m.p.259 ~26rC;IR 化 Br): 3300，3205，3091，2943，2362，1698，1587，1486cm-i; Ih 醒R(300MHz，DMSO-ds): 5 = 1.20~ 1.31(m，2H)，1.49~1.79(m，3H)，3.40~3.51(m，lH)，3.94(d，J = 9.甜z，lH)，4.40~4.47 (m，lH)，4.59(d，J = 10.8Hz，lH)，7.23~7.31(m，2H)，7.45~7.52(m，2H)
[003引實施例6
[0039] 將Immol對漠苯甲醒、Immol 3,4-二氨-2H-化喃、Immol硫脈和0.1 Ommol布朗斯特 酸性離子液體分別加入到盛有IOml乙醇的帶有攬拌子和冷凝管的50ml單口瓶中。加熱回流 反應(yīng)29min，TLC(薄板層析)檢測，原料點消失，冷卻至室溫，娠碎析出的固體，靜置，抽濾，濾 渣經(jīng)乙醇洗涂、真空干燥后得至lj4-(4-漠苯基)六氨-IH-化喃[2,3-d]喀晚-2(8址)-硫酬，收 率為87%，濾