具有催化合成二氫嘧啶酮類化合物功能的對氨基苯磺酸鈷的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高效催化二氫嘧啶酮類化合物的催化劑。催化劑對氨基苯磺酸鈷的合成方法是在120℃條件下把對氨基苯磺酸與六水合硝酸鈷的水溶液混合加熱到120度。5小時后，以每小時5℃的速率降溫到100℃，然后過濾，濾液析出晶體即為催化劑對氨基苯磺酸鈷。利用X射線確定了催化劑的結(jié)構(gòu)。該催化劑催化二氫嘧啶酮類化合物的催化產(chǎn)率高達99%。本發(fā)明具有反應(yīng)時短間、催化劑用量少、操作步驟簡單等優(yōu)勢，是一種綠色合成方法。
【專利說明】
具有催化合成二氫嘧啶酮類化合物功能的對氨基苯磺酸鈷
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鈷金屬配合物的合成及其催化合成二氫嘧啶酮類化合物，屬于無機化 學(xué)、有機化學(xué)和藥物化學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬離子與有機配體之間通過配位鍵形成金屬配合物，其結(jié)構(gòu)新穎、功能獨特，產(chǎn) 生了無機化合物及有機化合物所沒有的優(yōu)越性質(zhì)，對金屬配合物的設(shè)計和合成的研究也得 到了化學(xué)家及材料學(xué)家越來越多的關(guān)注。金屬配合物在傳感、催化、氣體存儲于分離(L. E. Kreno，et al， Chem Rev., 2012， 112， 1105；M. D. Allendorf,et al， Metal-Organic Frameworks: Applications from Catalysis to Gas Storange，2011)等方面都有廣泛 的應(yīng)用。尤其在催化方面，比如作鈴木反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、比吉內(nèi)利反應(yīng)(Coram, A.，et al, Chem. Rev. ,2010，110，4606-4655)等的催化劑。金屬配合物在催化領(lǐng)域仍具有巨大潛 力。
[0003] 二氫嘧啶酮類化合物具有顯著的生物及藥理活性，如具有抗癌、抗高血壓、抗病毒 等藥理活性，還可作為1丐離子通道阻滯劑(M. Ashok, et al，Eur. J. Med. Chem, 2007， 42, 380; S. R. Jetti, et al, Med. Chem Res., 2014, 23, 4356; K. S. Atwal, et al, J. Med. Chem, 1991, 34, 806)。合成二氫啼啶酮類化合物的經(jīng)典方法是Biginelli 反應(yīng)，既芳香醛、尿素和乙酰乙酸乙酯在酸催化下"一鍋"反應(yīng)，但該反應(yīng)產(chǎn)率低、要求強酸 條件。上世紀90年代以來，Biginelli反應(yīng)受到了廣泛關(guān)注，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展此反應(yīng) 的反應(yīng)條件和產(chǎn)率也有了一定程度的改善和提高（D. Dallinger, et al, Org. Lett, 2003, 5, 1205)，但仍存在一些不足，如反應(yīng)時間長、操作復(fù)雜、對環(huán)境不友好等，所以對 Biginelli反應(yīng)的研究需要進一步探索。
[0004] 本發(fā)明公開使用了鈷金屬配合物在無溶劑條件下對二氫嘧啶酮類化合物的制備， 這對將來合成二氫嘧啶酮類化合物具有重要的指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種金屬配合物的合成方法并高效催化合成二氫嘧啶酮類化合物， 本發(fā)明具有反應(yīng)時間短、催化劑用量少、操作步驟簡單、環(huán)境污染低等優(yōu)勢。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，將對氨基苯磺酸溶于水，氫氧化鈉以及硝酸鈷溶于水，然后將反 應(yīng)液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中。在120度下加熱5小時，然后以每小時5度的速率降溫到100度，反應(yīng)液 過濾析出黃色配合物1。
[0007] 以黃色產(chǎn)物1作為催化劑，采用一鍋法催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的一系列 反應(yīng)合成二氫嘧啶酮類化合物。
[0008] 其催化結(jié)果見表一：
[0009] 表一.催化劑1催化Biginelli反應(yīng)的催化實驗：
[0010]本發(fā)明的具體合成步驟為。
[0011]實施例一、催化劑1的合成。
[0012] 將0 ? 0102g的對氨基苯橫酸（0 ? 2mmol)、0 ? 008g氫氧化鈉（0 ? 2mmol)溶于lml水中， 另外將0.029g硝酸鈷(O.lmmol)溶于lml水中，然后將溶液混合于反應(yīng)釜中加熱到120度。加 熱5小時，以每小時5度的速率緩慢降至室溫。過濾、靜置、析出黃色目標產(chǎn)物1。
[0013] 實施例二、催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法。
[0014] 取0 ? 02謹〇 1催化劑1加入到1謹〇 1苯甲醛、2謹〇 1乙酰乙酸乙酯和1 ? 5mmo 1尿素的混 合物中，在80°C的油浴鍋中加熱2小時，反應(yīng)液冷卻至室溫得到淡黃色粗品。先后用lml水和 lml甲醇洗滌粗品得到純的二氫嘧啶酮產(chǎn)物。最后在相同的催化條件下選用不同種類的醛 得到系列的二氫嘧啶酮及其衍生物。
【附圖說明】
[0015] 圖1、催化劑1的X-衍射譜圖。
[0016] 圖2、催化劑1的紅外譜圖。
[0017] 圖3、催化劑1的熱重譜圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面對本發(fā)明的實施例作詳細的說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進 行實施，給出了詳細的方式和具體的操作過程，本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0019] 本發(fā)明提供了一種金屬有機聚合物類高效催化劑的合成方法并用其催化合成二 氫嘧啶酮類化合物，本發(fā)明實現(xiàn)了縮短反應(yīng)時間、減少催化劑用量、簡化實驗操作步驟等， 是一種綠色合成方法。
[0020] 為實現(xiàn)上述目的，將對甲苯磺酸溶于水，氫氧化鈉和硝酸鈷溶于水，然后將溶液轉(zhuǎn) 移到反應(yīng)釜中在120度下加熱5小時，以每小時5度的速率降溫到100度，反應(yīng)液過濾析出黃 色配合物1。
[0021] 通過單晶結(jié)構(gòu)衍射、紅外光譜表征手段對產(chǎn)物1進行了表征。紅外光譜中的特征峰 為：3407nm、1646nm、1384nm、1191nm、1041nm、684nm，其中 1191nm 為苯橫酸的發(fā)射光譜。 [0022]將產(chǎn)物1作為催化劑，采用一鍋法催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的一系列反應(yīng) 合成二氫嘧啶酮類化合物。
[0023]其催化結(jié)果見表一：
[0024] 表一.催化劑1催化Biginelli反應(yīng)的催化實驗：
[0025] 本發(fā)明的具體合成步驟為。
[0026] 實施例一、催化劑產(chǎn)品1的合成。
[0027] 將0.0102g的對氨基苯橫酸(0.2mmol)、0.008g氫氧化鈉(0.2mmol)、溶于lml水中， 另外將0.029g硝酸鈷(O.lmmol)溶于lml水中，然后將溶液混合于反應(yīng)釜中加熱到120度5小 時，以每小時5度的速率緩慢降至室溫。過濾、靜置、析出黃色目標產(chǎn)物1。
[0028] 實施例二、催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法。
[0029] 取0 ? 02謹〇 1催化劑1加入到1謹〇 1苯甲醛、2謹〇 1乙酰乙酸乙酯和1 ? 5mmo 1尿素的混 合物中，在80攝氏度的油浴鍋中加熱2小時，冷卻至室溫得到淡黃色粗品，先后用lml水和 lml甲醇洗滌粗品得到純的二氫嘧啶酮產(chǎn)物。最后在相同的催化條件下選用不同種類的醛 催化得到系列的二氫嘧啶酮及其衍生物。
【主權(quán)項】
1. 一種含對氨基苯磺酸的金屬配合物的合成及其高效催化合成二氫嘧啶酮類化合物 的合成方法，其特征在于合成步驟如下： (1) 實施例一、配合物1的合成 將0 · 0102 g的對氨基苯磺酸(0 · 2mmol)、0 · 008g氫氧化鈉(0 · 2mmol)、溶于lml水中，另 外將0.029 g硝酸鈷(O.lmmol)溶于lml水中，然后將溶液混合于反應(yīng)釜中加熱120度5小時 后以5度每小時的速率緩慢降至室溫、過濾、靜置、析出黃色目標產(chǎn)物1; (2) 化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法 以目標產(chǎn)物1為催化劑在適當溫度下催化如下的反應(yīng)式一段時間后得到目標產(chǎn)品，先 后用水和有機溶劑洗滌純化得到純凈的目標產(chǎn)品； 反應(yīng)式如下：式中：選自H、鹵素、硝基、氰基、三氟甲基、的烷基或的烷氧基； R2是Cho烷基、OR未取代的C3-8環(huán)烷基或單-、二-或三-取代的C3- 8環(huán)烷基，其中在環(huán) 烷基上的取代基獨立地的選自羥基、Cl-8烷基、鹵代Cl-8烷基、燒Cl-8烷氧基或鹵代的Cl-8燒氧 基;3、R4和R5每一個都獨立地選自氫、鹵素、鹵代Cl-1Q烷基、未取代或取代的芳基或未取代或 取代的烷基，其中烷基上的取代基選自CP7烷氧基、鹵代烷氧基或芳基;R 6和R7每一 個都獨立的選自氫或Cl-?ο烷基1。2. 據(jù)權(quán)利要求書1所述的配合物1的合成，其特征在于所使用的對氨基苯磺酸、氫氧化 鈉、硝酸鈷的比例為0.1~3.0:0.1~3.0:0 02。3. 利要求書1所述的配合物1的合成和催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法，其特征在 于所選的溫度范圍從室溫到200攝氏度。4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的配合物1的合成和催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法，其 特征在于所需要的反應(yīng)時間范圍從0.4小時到200小時。5. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的配合物1的合成和催化合成二氫嘧啶酮類化合物的方法，其 特征在于所選的有機溶劑為含碳原子數(shù)為1-10的單醇、雙醇、三醇、四醇或多羥基醇、丙酮、 乙酸乙酯、二甲基亞砜、Ν，Ν-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、硝基甲烷、四氫 呋喃、Ν-甲基吡咯烷酮、石油醚、苯、甲苯的單一溶劑或混合溶劑。
【文檔編號】C07D239/22GK105820127SQ201610222730
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】汪永濤, 張鄂, 尚雪云, 湯桂梅, 萬文珠
【申請人】齊魯工業(yè)大學(xué)