微波、超声波在合成杂环化合物中的应用.docVIP

微波、超声在促进合成有机杂环化合物的发展 自从1986年Gdye等人将微波应用于有机反应以来，微波在有机合成中的应用受到了人们的广泛关注。先期的反应是在密闭的容器中进行的，体系的不安全性制约了它的发展，后来人们不断的对反应装置进行改进，微波合成在常压下得以实现，大大推动了微波合成化学的发展，许多种类型的有机反应都可以在微波辐射的条件下进行。由于微波辐射下的有机反应具有反应速度快、副反应少、产率高等特点，因此发展特别迅速。 超声辐射（US）可加速许多化学反应的进行，是催化剂的用量明显减少，既节约原料、减少污染，有提高反应速率和产率，是发展绿色化学的有效途径。 微波辐射下水相中一锅法合成2( 1H ) - 吡啶酮及其衍生物 摘 要:目的: 建立了在水相中, 通过微波辅助的多组分反应一步合成吡啶酮衍生物的方法; 方法: 以芳醛、1, 3- 二羰化合物、麦氏酸和醋酸氨为起始原料, 在水相中, 通过微波辅助的多组分反应一步合成吡啶酮及其衍生物. 结果: 反应在3~8 m in内完成, 产率优良81~ 95% , 产物结构经红外, 核磁和元素分析得以确证. 结论: 该方法具有反应时间短, 产率高, 操作简单, 环境友好等优点. 关键词: 微波合成; 吡啶酮; 多组分反应; 水相 中图分类号: O625 文献标识码: A 0 引 言 1, 4二氢吡啶类化合物构成了一类重要的钙离子通道的调节剂, 具有治疗失率的作用[ 1 ] . 研究表明, 不同的结构呈现不同的性能和生物活性. 2( 1H ) - 吡啶酮化合物是1, 4二氢吡啶衍生物中最重要的一类, 它表现非常广泛的生物活性, 如凝血酶酶抑制剂[ 2] 和人类鼻病毒3C 蛋白酶抑制剂[ 3] .由于2( 1H ) - 吡啶酮环体系具有的显著的生物和药理活性, 目前已成为农药化学和医药化学研究的重要中间体. 因此, 对这类化合物的合成已经引起了有机化学家的注意. Sevellik等人[ 4] 以芳醛、麦氏酸、乙酰乙酸甲酯和醋酸氨为起始原料, 在乙醇中回流6 h得2 ( 1H ) - 吡啶酮, 但产率很低( 15 ~27% ) . 后来, Mo rales等人[ 5] 改善其反应的条件, 用醋酸代替乙醇作为溶剂, 并大幅度地提高了该反应的产率( 55 ~ 63% ) , 但需要更长的反应时间( 10h). 2001年, 屠树江等人[ 6] 在微波辐射下也合成了该类化合物, 产率在72 ~ 86%. 总之, 上述合成2( 1H ) - 吡啶酮的方法存在产率低, 反应时间长, 环境不友好等缺点. 近年来, 水相中的有机反应已经成为一个重要的研究领域[ 7] , 在广泛使用的有机合成溶剂之中, 水是最便宜的、无毒的和不易燃的.本文以芳醛、1, 3- 二羰化合物、麦氏酸和醋酸铵为起始原料, 在水相中, 通过微波辅助的多组分反应一步合成吡啶酮衍生物. 该方法具有简单, 高效率, 消耗低、环境友好等优点. 反应过程如下: 1实验部分 1. 1仪器和试剂 微波反应在瑞典Personal Chem istry 公司生产的EmrysTM Creator微波合成仪中进行; 熔点测定使用XT - 5型显微数字熔点仪, 温度计未校正; 红外光谱采用FT - IR - Tensor 27 型红外光谱仪测定( KB r压片) ; 核磁共振氢谱采用B ruker DPX 400MH z型核磁共振仪测定, DMSO - d6 为溶剂, TMS为内标; 元素分析在Perk in- E lmer 240c型元素分析仪上测定; 芳醛、1, 3- 二羰化合物(乙酰乙酸乙酯和达咪酮)和醋酸氨均为市售的分析纯试剂, 麦氏酸为自制原料. 1. 2标题化合物的合成 化合物1和2的合成通法: 将芳醛( 1 mmol)、麦氏酸( 1 mmol) 和乙酰乙酸乙酯(或是达咪酮)( 1mmo l) 以及醋酸铵(过量)和水( 1mL) , 放入10- mL EmrysTM C reato r微波合成仪专用反应容器中, 充分混合后盖上瓶盖, 再放入EmrysTM Creator微波合成仪中. 此混合物先经仪器自动预搅拌20~ 50 s, 在100! 时用微波辐射(最初功率100W, 最大功率200W) 3~ 8 m in, 取出冷却后, 倒入50mL水中, 抽滤, 用少量乙醇洗涤, 粗产品用95% 乙醇重结晶, 得到产物吡啶酮类衍生物. Compound 1g. IR ( KBr, ??, cm- 1 ) : 3251,1677, 1645; 1H NMR ( DMSO - d6 ) ( ??, ppm ) :1. 22 ( ,t J = 7. 1H z, 3H, CH3 ) , 2. 79 ( s, 3H,CH3 ) , 2. 84 ( dd, J =