一种2,4,6三苯基嘧啶类衍生物的合成方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201611189189.9

申请日:

2016.12.21

公开号:

CN106632075A

公开日:

2017.05.10

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C07D 239/26申请日:20161221|||公开

IPC分类号:

C07D239/26; C07D409/04

主分类号:

C07D239/26

申请人:

安徽师范大学

发明人:

张武; 史田超; 闵德文

地址:

241000 安徽省芜湖市弋江区花津南路安徽师范大学

优先权:

专利代理机构:

芜湖安汇知识产权代理有限公司 34107

代理人:

任晨晨

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内容摘要

本发明提供了一种2,4,6??三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,在空气条件下利用氧化铜催化苄脒盐酸盐、醛、炔三组分一锅法反应,与现有技术相比,本发明具有以下优点:(1)没有使用贵金属,有机氧化剂,而是利用商品化氧化铜作催化剂,节约成本;(2)利用苄脒盐酸盐、醛、炔为反应原料,原料易得;(3)该合成方法效率高,使用范围广,底物适用性广。

权利要求书

1.一种2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,所述合成方法包括以下
步骤:
A、在空气条件下,混合苄脒盐酸盐、醛和炔,然后加入催化剂、碱和溶剂,加热反应;
B、反应结束后,将产物分离、干燥、纯化后得到2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物。
2.根据权利要求1所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步骤A
中所述苄脒盐酸盐、醛、炔、催化剂、碱的物质的量比为1:1.1-1.3:1.2-1.5:0.1:2-3。
3.根据权利要求1或2所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步
骤A中所述苄脒盐酸盐结构为:
式中R1为4-H、4-CH3、4-Cl、4-Br或4-CF3中的一种。
4.根据权利要求1-3所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步骤
A中所述醛结构为:
式中R2选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、3-Cl、2-Cl、4-Br、4-F或4-CF3中的
一种。
5.根据权利要求1-4所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步骤
A中所述炔结构为:
式中R3选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、4-Br或4-F中的一种。
6.根据权利要求1-5所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步骤
A中所述加热反应是指:在120℃-140℃条件下反应20-24小时。
7.根据权利要求1-6所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步骤
A中所述催化剂为氧化铜。
8.根据权利要求1-7所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步骤
A中所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸铯或碳酸钾中的一种。
9.根据权利要求1-8所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步骤
A中所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或N,N-二甲基乙酰胺。
10.根据权利要求1-9所述的2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,其特征在于,步
骤B所得2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物结构式为式中,R1为4-H、4-CH3、4-Cl、
4-Br或4-CF3;R2选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、3-Cl、2-Cl、4-Br、4-F或4-CF3;R3选自4-H、4-
CH3、4-OCH3、4-Cl、4-Br或4-F。

说明书

一种2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法

技术领域

本发明属于有机合成方法领域,具体涉及一种2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成
方法。

技术背景

嘧啶类化合物是指分子结构中含有两个氮原子的六元杂环化合物,与哒嗪、吡嗪
互为同分异构体。嘧啶类化合物因具有不同的生物活性,如杀虫、杀菌、除草、抗病毒等。从
而引起人们对这类化合物的广泛兴趣并进行了深入研究。例如维生素B、磺胺嘧啶、磺胺异
二甲嘧啶、磺胺间二甲氧嘧啶;农药原料,如二嗪农、嘧啶醇、灭瘟素、除草定、环菌灵、甲菌
定、乙菌定、磺嘧菌灵、比嗪农、抗蚜威、乙基虫螨磷、虫螨磷、多氧霉素、嘧啶威、嘧啶磷、氧
嘧啶磷、嘧菌醇、异嘧菌醇、尿嘧啶等由于嘧啶化合物具有高效、对人类低毒等优点,因此其
分子设计、合成与生物活性研究仍然是当今绿色农药创制的一个热点。

2,4,6-三苯基嘧啶是嘧啶环上的三个氢原子被其他原子或基团所取代,由于结构
特点,在生物活性和药理性质方面有着广泛的应用,因此探索发展2,4,6-三苯基嘧啶的合
成方法与技术任然是有机化学领域重要的研究课题之一。

目前文献中介绍的合成2,4,6-三苯基嘧啶的方法主要有以下几种:

(一)使用复杂的催化剂A催化苄脒盐酸盐和两组分的醇一锅法反应合成2,4,6-三
苯基嘧啶衍生物。


该反应做到了三组分一锅法反应,且运用两种醇反应,符合绿色化学理念,但催化
剂合成复杂,制约了其工业发展。

(二)使用五氯化铌(NbCl5)催化腈和炔反应合成2,4,6-三苯基嘧啶衍生物。


此法反应条件温和,但两组分腈制约嘧啶的取代基相同,且产率较低。

(三)2012年Jean-Marc Campagne课题组利用β-enaminones作为中间体和酰胺进
行反应得到2,4,6-三取代嘧啶衍生物。



该合成方法需要对中间体进行保护基团保护,且反应分步进行,合成效率不高。

(四)以苄脒盐酸盐和丙炔醇类化合物在微波条件反应合成2,4,6-三取代嘧啶衍
生物。



这种方法利用微波条件,条件简单但不利于工业扩大生产且反应过程使用MnO2重
金属,污染环境。

(五)使用醋酸钯和碘化亚铜催化苄脒盐酸盐、碘苯、炔合成路线合成目标产物



但该合成方法使用了贵金属Pd做催化剂,三叔丁基磷做配体,且反应产率一般。

综上所述,现代合成2,4,6-三取代嘧啶化合物的方法很多,但有些合成方法4,6位
取代基相同,不能做到不同取代基产物;有些使用贵金属钯作为催化剂,成本较高;有些合
成步骤较为复杂或产率较低;因此提供一种合成高效,底物适用性广的新型合成方法十分
必要。

发明内容

针对现有技术上的不足,本发明旨在提供一种2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成
方法,在空气条件下利用氧化铜催化苄脒盐酸盐、醛、炔三组分一锅法反应,合成方法成本
低,原料易得,底物普适性高。

本发明提供的一种2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,包括以下步骤:

A、在空气条件下,混合苄脒盐酸盐、醛和炔,然后加入催化剂、碱和溶剂,加热反
应;

B、反应结束后,将产物分离、干燥、纯化后得到2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物。

步骤A中所述苄脒盐酸盐、醛、炔、催化剂、碱的物质的量比为1:1.1-1.3:1.2-1.5:
0.1:2-3。

步骤A中所述苄脒盐酸盐结构为:

式中R1为4-H、4-CH3、4-Cl、4-Br或4-CF3中的一种。

步骤A中所述醛结构为:

式中R2选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、3-Cl、2-Cl、4-Br、4-F或4-CF3
中的一种。

步骤A中所述炔结构为:

式中R3选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、4-Br或4-F中的一种。

步骤A中所述加热反应是指:在120℃-140℃条件下反应20-24小时;

步骤A中所述催化剂为氧化铜;所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸铯或碳酸钾中
的一种;所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或N,N-二甲基乙酰胺。苄脒盐酸盐在溶
剂中的浓度为0.1-0.5mol/L。

步骤B具体为:将所得产物用乙酸乙酯萃取,然后无水硫酸镁干燥,减压浓缩后,得
粗产物,以体积比纯石油醚:乙酸乙酯=50:1为展开剂,通过柱层析分离得到2,4,6-三苯基
嘧啶类衍生物。

步骤B所得2,4,6-三苯基嘧啶类衍生物结构式为式中,R1R1为4-
H、4-CH3、4-Cl、4-Br或4-CF3;R2选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、3-Cl、2-Cl、4-Br、4-F或4-CF3;
R3选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、4-Br或4-F。

本发明中,首先醛与离去盐酸的脒进行了缩合反应生成亚胺,紧接着炔通过质子
的转移与亚胺结合形成嘧啶中间体,最后在氧气的作用下脱H质子得到六元环2,4,6-嘧啶。
本发明控制原料用量比,保证产率,以苄脒盐酸盐为反应基准,所以醛和炔是过量的,首先
苄脒盐酸盐和醛进行缩合,所以1.2-1.3equiv的量可以使苄脒盐酸盐较为充分的转化,炔
的量加到1.3-1.5equiv,是因为炔易挥发,也是确保最大程度的进行反应,保证最大化的产
物收率。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:(1)没有使用贵金属,有机氧化剂,而是利
用商品化氧化铜作催化剂,节约成本;(2)利用苄脒盐酸盐、醛、炔为反应原料,原料易得;
(3)该合成方法效率高,使用范围广,底物适用性广。

附图说明

图1为反应方程式;

式中,R1为4-H、4-CH3、4-Cl、3-Br或4-CF3;R2选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、3-Cl、2-
Cl、4-Br、4-F或4-CF3;R3选自4-H、4-CH3、4-OCH3、4-Cl、4-Br、或4-F;

图2为实施例1核磁共振氢谱;

图3为实施例1核磁共振碳谱;

图4为实施例2核磁共振氢谱;

图5为实施例2核磁共振碳谱;

图6为实施例3核磁共振氢谱;

图7为实施例3核磁共振碳谱;

图8为实施例4核磁共振氢谱;

图9为实施例4核磁共振碳谱;

图10为实施例5核磁共振氢谱;

图11为实施例5核磁共振碳谱;

图12为实施例6核磁共振氢谱;

图13为实施例6核磁共振碳谱;

图14为实施例7核磁共振氢谱;

图15为实施例7核磁共振碳谱;

图16为实施例8核磁共振氢谱;

图17为实施例9核磁共振氢谱;

图18为实施例9核磁共振碳谱。

具体实施方式

实施例1

2,4,6-三苯基嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、取0.3mmol苄脒盐酸盐和0.39mmol苯甲醛、0.45mmol苯乙炔混合,再往其加入
0.03mmol CuO,0.9mmol KOH和2-3ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时;

B、所得产物用乙酸乙酯萃取,然后无水硫酸镁干燥,减压浓缩后,得粗产物,用硅
胶柱层析(溶剂体积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体即2,4,6-三苯基嘧啶,
产率85%,熔点为182℃。

核磁表征数据:

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.48-7.50(m,9H);7.97(s,1H),8.24–8.25(m,4H),8.67–
8.69(m,2H);

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ110.35,127.33,128.47,128.51,128.65,128.94,
130.68,130.82,137.51,138.10,164.50,164.78。

实施例2

4-(4-氯苯基)-2,6-二苯基嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、0.3mmol对苄脒盐酸盐和0.36mmol对氯苯甲醛、0.45mmol苯乙炔,再往其加入
0.03mmol CuO,0.9mmol KOH以及2-3ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时后,得产物;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体4-(4-氯苯基)-2,6-二苯基嘧啶。产率
81%,165-167℃。

核磁表征数据:

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.47-7.50(t,8H),7.79(s,1H),8.18-8.24(m,4H),8.66
(t,J=3Hz,2H).

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ109.91,127.29,128.49,128.95,129.13,135.89,
136.97,137.31,137.95,163.42,164.51,164.89.

实施例3

2-(4-氯苯基)-4-苯基-6-(对甲苯基)嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、取0.3mmol苄脒盐酸盐和0.39mmol对氯苯甲醛、0.40mmol对甲基苯乙炔,再往其
加入0.03mmol CuO,0.9mmol KOH以及2-3ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体即2-(4-氯苯基)-4-苯基-6-(对甲苯基)
嘧啶,产率76%,熔点为164℃。

核磁表征数据:

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ2.41(s,3H),7.30-7.33(d,J=9.0Hz,2H),7.48-7.49(d,
J=3Hz,2H),7.90(s,1H),8.12-8.20(m,4H),8.64-8.65(d,J=3Hz,2H);

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ109.63,127.20,128.48,128.57,129.13,129.69,
130.71,134.51,136.04,136.89,138.04,141.34,163.35,164.48,164.88。

实施例4

4-(2-氯苯基)-2,6-二苯基嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、取1.5mmol苄脒盐酸盐和1.9mmol邻氯苯甲醛、2.25mmol苯乙炔,再往其加入
0.15mmol CuO,4.5mmol KOH以及3-4ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时得到产物;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体即4-(2-氯苯基)-2,6-二苯基嘧啶。产率
70%,熔点为124-125℃。

核磁表征数据:

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.38-7.51(m,9H),7.79-7.81(t,1H),7.97(s,1H),8.23
(d,J=3.9Hz,2H),8.62(d,J=3.6Hz,2H);

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ115.19,127.26,127.40,128.08,128.50,128.97,
130.52,130.73,130.93,131.72,132.45,137.26,137.56,137.93,163.90,164.69。

实施例5

4-(3-氯苯基)-2,6-二苯基嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、取2mmol苄脒盐酸盐和2.6mmol间氯苯甲醛、3mmol苯乙炔,再往其加入0.2mmol
CuO,6mmol KOH以及6-8ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时后,得产物;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体即4-(3-Cl苯基)-2,6-二苯基嘧啶,产率
52%,熔点为147-148℃.

核磁表征数据:

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.46-7.50(m,8H)7.94(s,1H),8.11(d,J=5.7Hz,1H,)
8.24,(s,3H),8.67(d,J=4.8Hz,2H)

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ110.218,125.34,127.31,127.42,128.51,128.66,
128.96,130.16,130.71,130.83,130.98,135.08,137.23,137.87,139.33,163.24,164.57,
164.98.

实施例6

4-(对甲苯基)-2,6-二苯基嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、取3mmol苄脒盐酸盐和3.9mmol对甲基苯甲醛、4.5mmol苯乙炔,再往其加入
0.3mmol CuO,9mmol KOH以及6-8ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时,得到产物;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体即4-(对甲苯基)-2,6-二苯基嘧啶,产率
83.1%,熔点为152-154℃.

核磁表征数据:

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ2.41(s,3H),7.32(d,J=7.5Hz),7.48-7.50(m,6H),7.50
(s,1H),8.15(d,J=7.8Hz,2H),8.24(d,J=5Hz),8.67(d,J=6Hz).

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ21.51,109.99,127.23,127.32,128.44,128.50,128.91,
129.67,130.60,130.72,134.70,137.64,138.23,141.18,164.42,164.62,164.69.

实施例7

2,4-二苯基-6-(2-噻吩基)嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、取0.15mmol苄脒盐酸盐和0.18mmol 2-噻吩甲醛、0.225mmol苯乙炔,再往其加
入0.015mmol CuO,0.45mmol KOH以及1-2ml DMF,在120℃下搅拌反应24小时得到产物;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体,2,4-二苯基-6-(2-噻吩基),嘧啶产率
86.3%,熔点为169-172℃

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.17(d,J=3.6Hz,2H),7.48-7.50(m,6H),7.81(s,1H),
7.89(s,1H),8.21(d,J=3.9Hz,2H),8.63(d,J=4.5Hz 2H).

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ108.44,127.09,127.26,128.33,128.47,128.63,
128.92,129.82,130.76,130.85,137.34,137.77,143.39,159.70,164.45,164.56.

实施例8

4,6-二苯基-2-(对甲苯基)嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、0.3mmol对甲基苄脒盐酸盐和0.39mmol苯甲醛、0.45mmol苯乙炔,再往其加入
0.03mmol CuO,0.9mmol KOH以及2-3ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时,得到产物;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体即4,6-二苯基-2-(对甲苯基)嘧啶。产率
为88%,熔点为182-185℃

1H NMR(300MHz,CDCl3):δ2.41(s,3H),7.30(d,J=7.8Hz),7.50-7.52(d,6H),7.94
(s,1H),8.24(t,J=5.4Hz,4H),8.58(d,J=7.8Hz,2H);

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ21.60,110.06,127.31,128.48,128.91,129.94,130.72,
135.51,137.67,140.85,164.67.

实施例9

4,6-二苯基-2-(对三氟甲基)嘧啶的合成,包括以下步骤:

A、0.3mmol对三氟甲基苄脒盐酸盐和0.39mmol苯甲醛、0.45mmol苯乙炔,再往其加
入0.03mmol CuO,0.9mmol KOH以及2-3ml DMF,在140℃下搅拌反应24小时,得到产物;

B、将产物用乙酸乙酯进行萃取,干燥得到粗产物,将粗产物用硅胶柱层析(溶剂体
积比为石油醚:乙酸乙酯=50:1)纯化得白色固体4,6-二苯基-2-(对三氟甲基)嘧啶。产率
为84.5%,熔点197-199℃

1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.58-7.61(m,6H),7.79(d,2H,8.5Hz),8.08(s,1H),8.29
(t,4H),8.84(d,2H,8Hz).

13C NMR(75MHz,CDCl3):δ110.94,125.34,125.39,127.29,128.74,129.01,
131.03,132.37,137.16,141.41,163.17,164.95.

以上详细描述了本发明的优选实施方式。但是,本发明并不限于上述实施方式中
的具体细节。只要在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变
型的均属于本发明的保护范围。

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本发明提供了一种2,4,6?三苯基嘧啶类衍生物的合成方法,在空气条件下利用氧化铜催化苄脒盐酸盐、醛、炔三组分一锅法反应,与现有技术相比,本发明具有以下优点:(1)没有使用贵金属,有机氧化剂,而是利用商品化氧化铜作催化剂,节约成本;(2)利用苄脒盐酸盐、醛、炔为反应原料,原料易得;(3)该合成方法效率高,使用范围广,底物适用性广。。

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