利用Biginelli反应合成3,4-二氢嘧啶-2-硫酮类化合物的

三聚氯氰高效催化一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物韩波【摘要】3,4-二氢嘧啶酮衍生物具有重要生理活性,因此该类化合物的合成受到广泛关注.以廉价的三聚氯氰催化芳醛、尿素和乙酰乙酸乙酯或环戊酮的\"一锅法\"Biginelli反应,在无溶剂和无保护的条件下合成了一系列芳亚甲基稠环嘧啶酮化合物,其中代表性化合物结构经NMR、IR和熔点等表征手段确定.该方法所用催化剂经济易得,且催化剂用量较少,反应条件温和,产率较高,为3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的合成提供了新的方法.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2019(027)009【总页数】5页(P68-72)【关键词】精细化学工程;三聚氯氰;Biginelli反应;二氢嘧啶酮衍生物【作者】韩波【作者单位】延安大学化学与化工学院,陕西省化学反应工程重点实验室,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】O643.36;TQ253,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物是一类具有重要生物活性的杂环化合物，广泛应用于钙拮抗、降压、杀菌、消炎、抗病毒和抗肿瘤等方面[1-2]。

另外，还可用于研制抗癌药物的先导物。

近年来，从微生物中分离出的许多结构新颖、具有生理活性的胍类生物碱也含有二氢嘧啶酮结构单元[3]。

因此，3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物引起了广泛关注[4]。

目前合成该化合物最经典的方法是Biginelli反应，大多数催化剂都是基于过渡金属的路易斯酸[5-14]，但存在催化剂使用过量、反应时间较长、反应条件剧烈等缺点。

因此发展高效简便的方法制备3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物具有重要意义[15]。

三聚氯氰是种廉价且简单的化学试剂。

近年来，国内外许多学者发现三聚氯氰可作为催化剂或促进剂来改善反应条件，促进合成反应和提高反应收率等[8,17]。

广泛应用于双吲哚甲烷类化合物、N-磺酰亚胺类化合物和苯并[a,j]氧杂蒽酮类等化合物的合成[18-21]。

离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐催化一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮周忠强;霍恒瑞;马琼;冉均;吴腊梅【摘要】采用离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐([BPy]HSO4)作催化剂,利用Biginelli 反应在无溶剂条件下一锅法合成了3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮.与传统的Biginelli反应比较,此法具有反应时间短、收率较高、勿需使用溶剂、离子液体可重复使用的特点.【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(030)001【总页数】4页(P9-12)【关键词】正丁基吡啶硫酸氢盐;Biginelli反应;3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮【作者】周忠强;霍恒瑞;马琼;冉均;吴腊梅【作者单位】中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074;中南民族大学化学与材料科学学院,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】O621.3+4由于Biginelli反应的产物二氢嘧啶酮类化合物具有广泛的生物活性[1],近年,该反应引起了化学工作者的极大兴趣.离子液体作为一种“绿色”溶剂或催化剂以及某些催化剂的“液体载体”在催化和有机反应中发挥了独特的作用[2,3].文献报道中性或酸性咪唑类离子液体,如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 (BM I mPF6)[4]、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐(BM I mBF4)[4,5]、1-丁基-3-甲基咪唑邻磺酰苯酰亚胺盐(BM I mSac)[6]、1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐(CM I mHSO4)[7]、N-甲基咪唑四氟硼酸盐(HM I mBF4)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EM I mBF4)[8]等可催化Biginelli反应.周美云等[9]使用廉价易得的离子液体正丁基吡啶四氟硼酸盐([BPy]BF4)作为Biginelli反应的催化剂和反应介质,反应在6 h内完成,产率为60%～73%.笔者合成了离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐(见图1),并将其作为Beginelli反应的催化剂(见图2),以求进一步探索吡啶类离子液体在Biginelli反应中的催化性能.X-4数字显微熔点仪,N exus 470型傅里叶红外光谱仪,B ruker A vanceⅢ 400型核磁共振仪,TM S作内标.所有药品均为市售分析纯或化学纯试剂,未作纯化处理,直接使用.1.2.1 离子液体[BPy]HSO4的制备将8mL(0.1mol)吡啶和10.8mL(0.1mol)正溴丁烷加至100 mL圆底烧瓶中,机械搅拌下在90℃反应12 h.再加入13.8 g(0.1mol)一水合硫酸氢钠,继续于90℃继续搅拌1 h.冷却至室温,抽滤,滤液真空干燥得暗红色透明液体,产率86%.1H NM R(DM SO-d6,400 MHz)δ:0.86(t,3H),1.25(m,2H),1.87(m,2H),4.63(m,2H),7.61(1H,brs,OH),8.61(m,1H),8.13(m,2H),9.16(m,2H).1.2.2 离子液体[BPy]HSO4催化的有溶剂条件下的Beginelli反应将1.32 g(22 mmol)脲、20 mmol乙酰乙酸乙酯、22 mmol苯甲醛、2 mmol离子液体[BPy]HSO4和10mL溶剂加至50mL圆底烧瓶中,搅拌下回流2 h后蒸去溶剂,所得固体用15 mL蒸馏水洗涤,抽滤,粗产物用乙醇重结晶.1.2.3 离子液体[BPy]HSO4催化的无溶剂条件下的Beginelli反应将1.32 g(22mmol)脲、20 mmol乙酰乙酸乙酯(或乙酰丙酮)、22mmol芳香醛和2mmol离子液体[BPy]HSO4加至50 mL圆底烧瓶中,在一定的温度下搅拌,反应完成后,所得固体用15 mL蒸馏水洗涤,抽滤,粗产物用乙醇重结晶.滤液中的离子液体经减压除水后即可重复使用.Du等[10]报道了离子液体[BPy]HSO4的合成.笔者对[BPy]HSO4的制备方法进行了改进,参见文献[11]制备溴化丁基吡啶,所得溴化丁基吡啶不经纯化,直接与一水合硫酸氢钠于90℃、无溶剂条件下反应1 h,仅需过滤、干燥即可得到产物.与文献相比,本法操作简单,反应时间大为缩短,避免了使用有机溶剂和腐蚀性气体的产生. [BPy]HSO4催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在不同溶剂中的缩合反应产率见表1.由表1可知,当在有机溶剂条件下,用乙腈作溶剂较其它溶剂,如三氯甲烷、乙醇的产率高.水是一种安全、廉价、无污染的绿色溶剂[12-13],但在[BPy]HSO4催化下反应物在水中回流2 h仅得到4%的产物.基于文献[14]报道许多有机化学反应可在无溶剂条件下进行,笔者在不使用任何溶剂的条件下进行[BPy]HSO4催化的苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的缩合反应,反应时间为2 h,产率见表2.得到最佳反应条件即无溶剂的条件下,90℃时反应2 h,产率为85%.但如果无催化剂,则苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在无溶剂条件下于100℃反应6 h得不到产物[6],然而仅加入少量[BPy]HSO4,反应即可顺利进行,这表明[BPy]HSO4能够很好地催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素的三组分缩合反应.笔者对不同取代的苯甲醛在无溶剂90℃条件下进行了实验,结果见表3.由表3知,离子液体[BPy]HSO4能催化一系列的芳香醛进行Biginelli反应,芳环上的拉电子基团和推电子基团对反应的影响规律不明显.选取2种产物进行IR和1H NM R测试,结果与文献值吻合:化合物1:1H NMR(DM SO-d6,400 M Hz)δ:1.09(t,J=7.0 Hz,3H,CH3),2.25(s,3H,CH3),3.98(q,J= 7.2Hz,2H,CH2O),5.15(s,1H,CH),7.25～7.33(m,5H,ArH),7.73(s,1H,NH),9.19(s,1H,NH);IR(KBr)ν:3245,3118,2977,1724,1704,1645,1 465,1222,1092 cm-1;化合物9:1H NM R(DM SO-d6,400M Hz)δ:1.09(t,J=7.0 Hz,3H,CH3),2.25(s,3H,CH3),3.98(q,J=6.8 Hz,2H,CH2O),5.15(s,1H,CH),7.13～7.26(m,4H,ArH),7.74(s,1H,NH),9.22(s,1H,NH);IR(KBr)ν:3244,3120,2976,1708,1645,1464,1 222,1090 cm-1.[BPy]HSO4催化苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在无溶剂90℃条件下反应2 h后,反应混合物固化.将所得固体研细,用蒸馏水进行洗涤,过滤得到粗产物.滤液减压蒸去水,再加入反应物于相同条件下进行反应,结果见表4.由表4可知,尽管离子液体在循环使用过程中产率有所降低,但反复使用3次后产率仍有72%,说明该离子液体作为催化剂能有效回收再用.循环使用过程中产率有所降低可能是因催化剂的回收过程中离子液体有所损失所致.本文对离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐([BPy]HSO4)的合成方法进行了改进.采用正丁基吡啶硫酸氢盐作催化剂,芳香醛、β-二羰基化合物和尿素在90℃无溶剂的条件下,采用一锅法反应得到3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮.该法具有操作简便、反应时间短、产率较高、产物易于纯化、催化剂可以回收再用、对环境友好的特点.【相关文献】[1] Kappe C O,Fabian W M F,SemonesM A.Conformational analysis of 4-aryl-dihydropyrim idine calcium channel modulators[J].Tetrahedron,1997,53(8):2803-2816.[2] W elton T.Room-temperature ionic liquids:solvents for synthesis and catalysis[J].Chem Rev,1999,99(8):2071-2084.[3] Parvulescu V I,Hardacre C.Catalysis in ionic liquids[J].Chem Rev,2007,107(6):2615-2665.[4] 彭家建,邓友全.室温离子液体催化“一锅法”合成3,4-二氢嘧啶-2-酮 [J].有机化学,2002,22(1):71-73.[5] 邵国强.离子液体中微波促进的Biginelli缩合反应[J].合成化学,2004,12(4):325-328.[6] 李明,郭维斯,文丽荣,等.新型无毒离子液体催化“一锅煮”合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮[J].有机化学,2005,25(9):1062-1065.[7] Zheng R W,W ang X X,Xu H,et al.Bronsted acidic ionic liquid:an efficient and reusable catalyst for the synthesis of 3,4-dihydropyr im idin-2(1H)-ones[J].SynthCommun,2006,36(11):1503-1513.[8] M a J J,Zang X H,Zhou X,et al.One-pot synthesis of 3,4-dihydro-pyr im idin-2-(1H)-ones catalyzed by acidic ionic liquid[J].Indian J Chem,2007,46B(12):2045-2048.[9] 周美云,李毅群.用离子液体四氟硼酸正丁基吡啶盐作催化剂和反应介质合成3,4-二氢嘧啶-2-酮[J].暨南大学学报:自然科学版,2006,27(3):435-438.[10] Du Y Y,T ian F L,Zhao W Z.[BPy]HSO4acidic ionic liquid as a novel,efficient,and environmentally benign catalyst for synthesis of 1,5-benzodiazepines under m ild conditions[J].Synth Commun,2006,36(12):1661-1669.[11] 王雨,郑晓宇,吴肇亮.室温离子液体催化联苄与十二烯-1的烷基化反应[J].石油学报:石油加工,2006,22(4):39-43.[12] Chanda A,Fokin V V.O rganic synthesis“on water”[J].Chem Rev,2009,109(2):725-748.[13] L i C J,Chen L.O rganic chem istry in water[J].Chem Soc Rev,2006,35(1):68-82.[14] Tanaka K,Toda F.Solvent-free organic synthesis[J].Chem Rev,2000,100(3):1025-1074.[15] Tu S J,Fang F,Zhu S L,et al.A new Biginelli reaction procedure using potassium hydrogen sulfate as the promoter for an efficient synthesis of 3,4-dihydropyr im idin-2(1H)-one[J]. 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磺酸水杨酸催化一锅合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮
刘锦华
【期刊名称】《当代化工》
【年(卷),期】2008(37)1
【摘要】介绍了用磺酸水杨酸作催化剂,在无溶剂条件下,利用Biginelli 反应,一锅合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的方法.这种方法和传统的Biginelli 反应条件比较,有反应时间短(4～7 h)和收率高(71%～96%)的特点.
【总页数】4页(P56-58,62)
【作者】刘锦华
【作者单位】中国石油辽河油田公司概预算与定额管理中心,辽宁,辽阳,113000【正文语种】中文
【中图分类】O626.41
【相关文献】
1.氨基乙酸催化一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮 [J], 赵晓东;于杨;刘迪
2.邻甲基苯磺酸铜催化"一锅法"合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮 [J], 宋志国;王敏;宫红;姜恒
3.氨基磺酸铵:一种"一锅法"合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-(硫)酮的有效催化剂 [J], 赵新海;姬红;刘晨江
4.离子液体正丁基吡啶硫酸氢盐催化一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮 [J], 周忠强;霍恒瑞;马琼;冉均;吴腊梅
5.苯甲酸催化一锅合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮 [J], 于杨;刘迪;刘春生;罗根祥
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新技术新方法合成3-4-二氢嘧啶-2--酮类化合物新技术新方法合成3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物周韬摘要：本实验在无氧的条件下利用乙酰乙酸乙酯、苯甲醛和脲进行一锅反应制备了3,4-二氢嘧啶-2-酮，此方法为著名的Bilinelli反应。

提纯产物之后，对产物进行了红外、HPLC、核磁等一系列的表征。

关键词：Bilinelli反应，无氧条件，核磁氢谱引言：3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物通常具有广泛的生物活性，如抗病毒、抗肿瘤、抗菌和消炎作用等。

1893年，Biginelli用芳香醛、乙酰乙酸乙酯、尿素在盐酸催化下首次得到此类化合物，但存在反应时间长，产率低等缺点。

为了改进这些缺点，后来发展了微波技术、超声技术、固相合成、无溶剂合成等几种新的合成方法。

本实验采用不同于盐酸的新催化剂CoC1·6H2O来制备二氢嘧啶酮的外消旋体，结果显示这种方法在保证一定产率的前提下，大大缩短了反应时间。

1、实验部分1.1原理本实验用乙酸乙酯、苯甲醛和脲进行一锅反应制备3,4-二氢嘧啶-2-酮，该方法被称为Bilinelli反应，反应的通式如下图 1 Bilinelli反应通式当然，反应中还会产生水。

实验中采用常规无氧（尽可能无水）操作合成3,4-二氢嘧啶-2-酮的消旋体。

反应的进程用薄层色谱跟踪，得到的产物进行红外、HPLC、核磁等的表征。

马金广在“3，4-二氢嘧啶-2（1H）-酮的合成与理论研究[1]”中结合前人的研究，在几种可能的反应机理中确定了Bilinelli 反应的反应机理如下1.2试剂与仪器 1.2.1试剂乙酰乙酸乙酯（AR ），苯甲醛（AR ），脲（AR ），氯化钴，无水乙醇，去离子水，氮气瓶 1.2.2仪器磁力搅拌器，50mL 圆底烧瓶，油浴锅及加热装置，薄层色谱，布氏漏斗，烘箱，电子天平，熔点仪，红外光谱仪，HPLC ，核磁仪，真空泵 1.2.3物质物理常数表 1 反应物及产物的物理常数物质分子量相对密度/g.cm -3沸点/℃ 熔点/℃乙酰乙酸乙酯 130.14 1.020 180.4 -45 苯甲醛 106.12 1.044 179 -26 脲60.061.323 133-135 3,4-二氢嘧啶-2-酮 260.29203-2051.3实验步骤氮气球保护下，在100ml 三口烧瓶中加入乙酰乙酸乙酯（15mmol）、苯甲醛（10mmol）、脲（12mmol）、催化剂（1 mmol，CoC1·6H2O等）和20 ml 无水乙醇, 油浴加热，回流反应, 逐渐有固体析出，用薄层色谱跟踪反应进程（约2小时）。

3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物的合成研究3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物的合成研究摘要：本文主要综述了关于3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物的合成研究。

首先介绍了3，4-二氢嘧啶-2-酮的结构和性质，以及其在药物化学和有机合成领域的重要性。

随后，讨论了几种常见的合成方法，包括环合反应、酰胺结构转化、C-H键活化等。

最后，总结了近年来3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物合成领域的研究进展，并展望了其在未来的应用前景。

关键词：3，4-二氢嘧啶-2-酮；衍生物；合成方法；研究进展；应用前景引言：3，4-二氢嘧啶-2-酮是一种重要的有机化合物，具有广泛的生物活性和药理学应用价值。

近年来，由于其特殊的化学结构和生物活性，对3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物的合成研究越来越受到关注。

尤其是在药物化学领域，研究人员通过合成各种3，4-二氢嘧啶-2-酮衍生物，探索其在肿瘤治疗、抗菌、抗炎等方面的潜在应用。

因此，本文旨在综述3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物的合成方法，并展望其在未来的应用前景。

1. 3，4-二氢嘧啶-2-酮的结构与性质3，4-二氢嘧啶-2-酮（DHPM）分子式为C5H6N2O，是一种呈蓝色晶体的化合物，其分子结构包含一个五元杂环。

DHPM结构的最简单形式为环状二氢嘧啶酮，其结构中含有一个酮基和一个亚氨基，可以通过不同的位置或侧链上的取代基来合成多种不同的DHPM衍生物。

DHPM及其衍生物具有广泛的生物活性，包括抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗氧化等。

2. 3，4-二氢嘧啶-2-酮的合成方法2.1 环合反应环合反应是一种常见的合成DHPM的方法。

通过烯烃和肼或其衍生物的加成反应，可以得到含有DHPM核心的化合物。

在这种反应中，可以调节反应条件和底物的取代基，来合成具有不同活性和结构的DHPM衍生物。

2.2 酰胺结构转化酰胺结构转化是另一种常用的合成DHPM的方法。

通过1,4-羧酸加成和酰胺的开环反应，可以得到含有DHPM酮基的化合物。

题目 3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的合成1 研究现状1893年, 意大利化学家 biginelli 发现在浓盐酸催化下, 利用“一锅煮”法将芳香醛、乙酰乙酸乙酯和尿素合成了3,4-二氢嘧啶-2(1h)-酮衍生物(dhpm), 这一合成反应被称为biginelli反应或biginelli缩合[1]。

近年来研究发现, 一些二氢嘧啶酮类化合物具有重要的药理活性。

因此, biginelli反应的研究引起了人们的极大重视。

人们不仅对该反应机理做了深入研究，而且人们对其反应条件的探索和改进以及多样性产物的合成上做了更多的研究。

从而，越来越多的催化剂及合成方法不断被发现和应用。

早在1993年 kappe 就对3, 4- 二氢嘧啶- 2- 酮类化合物的研究进行了详细的综述[2]。

路军等人也在XX年对3, 4- 二氢嘧啶- 2- 酮类化合物在20世纪末的研究进行了综述[3]。

该综述中介绍了催化合成法、固相合成法、研磨合成法等。

此处将对近几年中biginelli 3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物合成研究的新进展做简要的综述。

随着越来越多的人投入到该反应的研究中，将来一定会有更好的合成3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的合成方法被发现。

1 催化合成法1 在溶剂中的催化反应XX年，路军等人发现lewis酸fecl3·6h2o和镧系金属盐lacl3·7h2o对biginelli反应有较好的催化效果，能够较大的提高反应速率。

XX年，刘晨江就以硝酸镧为催化剂，经biginelli反应合成了dhpm[4]。

与经典biginelli反应相比，它具有条件温和、反应时间短、产率高和操作简单等优点。

此外人们还发现了一系列的催化剂能够有效的催化biginelli反应。

XX年裴蕾等人[5]用氨基磺酸等固体酸作催化剂于无水乙醇中以“一锅煮”的方法成功合成了dhpm。

XX年，刘园等人[6]发表在氟化钙催化作用下，通过“一锅煮”法合成了一系列3,4- 二氢嘧啶- 2- 酮衍生物，且该法反应具有条件温和、反应时间短、产率高及氟化钙可重复使用的优点。

一锅法合成3,4-二氢嘧啶-2（1H）-酮魏振中;王绍辉;洪美玲【摘要】3, 4- dihydropyrimidine -2（1H） -Ones and their derivatives were synthesized in high yields by onepot three component beginelli reactions of aldehydes, β- dicarbonyl compounds, urea or thiourea catalytic by picric acid. The reaction time need 2 - 3 h, The final yield was 75% - 98%.%苦味酸催化下,芳香醛、β-酮酸酯、脲或硫脲（物质的量比1∶1∶1.15）在水中环化缩合,合成3,4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物.反应时间2～3 h,产率75%～98%.【期刊名称】《淮北师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)003【总页数】4页(P46-49)【关键词】Biginelli反应;3,4-二氢嘧啶-2-酮;苦味酸【作者】魏振中;王绍辉;洪美玲【作者单位】淮北师范大学化学与材料科学学院,安徽淮北235000;淮北师范大学化学与材料科学学院,安徽淮北235000;淮北师范大学化学与材料科学学院,安徽淮北235000【正文语种】中文【中图分类】O626.41893年Biginelli首次报道乙酰乙酸乙酯、芳香醛和脲在浓盐酸催化下于乙醇中加热回流18 h，得到3，4－二氢嘧啶－2－酮类化合物，这一合成法称为Biginelli反应.3，4－二氢嘧啶－2－酮具有广泛的生物活性和药理活性[1]，目前合成该类化合物有很多改进的方法.常见的催化剂有:酒石酸[2]、超分子[3－4]、室温离子液体[5－7]、硝酸铋[8]、硝酸铈铵[9]、三氯化铁[10]、磷酸二氢钾[11]、三聚磺酸[12]、硼酸[13]、三溴化铟[14]、苯硼酸[15]等，并且微波辐射[16－18]、超声波技术[19]等都已应用于该反应.这些方法大大改进原始Biginelli反应中存在的不足，缩短反应时间，提高反应效率，大大增加反应产率.但是这些方法还存在着它的不足之处:如操作麻烦、催化剂价格昂贵、污染环境、微波辐射耗能大，且不能用于大量的工业化生产等.因此研究新的方法或寻找新的催化剂来改进Biginelli反应十分的有必要.研究发现在水为溶剂的条件下，用少量苦味酸为催化剂可以高效、快速地催化Biginelli反应，大大缩短反应时间，提高反应效率、操作简便，适合工业化.反应合成路线如下:1.1 仪器和试剂WPS－1型数字熔点仪(温度计未校正);Bruker核磁共振仪(TMS为内标，400 Hz);PE－2400型元素自动分析仪;TLC进行跟踪反应，薄层层析硅胶(青岛海洋化工有限公司GF254);所用试剂均为AR级，水为二次蒸馏水.1.2 3,4-二氢嘧啶-2(1H)酮合成步骤1.2.1 化合物4b的合成在25 mL的圆底烧瓶中，加入尿素0.480 g，(8.0 mmol)、乙酰乙酸乙酯0.975 g，(7.5 mmol)、苯甲醛0.795 g(7.5 mmol)、苦味酸0.1 g和水15 mL，加热回流，1 h后有沉淀产生，2 h后反应完全.冷却至0℃，静置过夜后抽滤，滤饼干燥得4b.用上述合成方法换用不同的R1和脲(X=O或X=S)分别进行加热反应，可得到一系列产物.将不同R1和脲(X=O或X=S)的详细结构附于表1中，部分化合物的表征数据如下.4a:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:9.33(s，1H)，7.91(s，1H)，7.31～7.57(m，5H)，5.38(d，J= 6.4 Hz，1H)，4.07(q，J=6.0 Hz，2H)，2.37(s，3H)，1.16(t，J=6.0 Hz，3H).Anal.calcd for C14H16N2O3: C 64.60，H 6.20，N 10.76，O 18.44;found C 64.37，H 6.42，N 10.71，O 18.52.4b:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:10.53(s，1H)，9.42(s，1H)，7.31～7.82(m，5H)，5.44(d，J= 4.0 Hz，1H)，4.28(q，J=6.8 Hz，2H)，2.48(s，3H)，1.19(t，J=6.8 Hz，3H)Anal.calcd for C14H16N2O2S: C 60.85，H 5.84，N 10.14，O 11.58，S 11.60;found C 60.60，H 5.80，N 10.17，O 18.81，S 11.60.4c:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:9.40(s，1H)，8.94(s，1H)，7.62(s，1H)，7.01－6.62(m，4H)，5.24 (d，J=3.2 Hz，1H)，4.03(q，J=8.0 Hz，2H)，2.26(s，3H)，1.10(t，J=8.0 Hz，3H).Anal.calcd for C14H16N2O4:C 60.86，H 5.84，N 10.14，O 23.16;found C 60.53，H 5.80，N 10.17，O 23.50.4d:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:10.13(s，1H)，9.33(s，1H)，7.65(s，1H)，7.21－6.70(m，4H)，5.33(d，J=8.0 Hz，1H)，4.05(q，J=7.6 Hz，2H)，2.27(s，3H)，1.14(t，J=7.6 Hz，3H).Anal.calcd for C14H16N2O3S:C 57.52，H 5.52，N 9.58，O 16.42，S 10.97;found C 57.40，H 5.40，N 9.54，O16.68，S 10.99.4e:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:9.67(s，1H)，9.21(s，1H)，8.76(s，1H)，7.05－6.55(m，4H)，5.16 (d，J=6.0 Hz，1H)，4.05(q，J=7.2 Hz，2H)，2.12(s，3H)，1.07(t，J=7.2 Hz，3H).Anal.calcd for C14H16N2O4:C 60.86，H 5.84，N 10.14，O 23.16;found C 60.82，H 6.00，N 10.05，O 23.53.4f:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:10.27(s，1H)，9.53(s，1H)，9.44(s，1H)，6.80－7.00(m，4H)，5.03(d，J=6.4 Hz，1H)，4.02(q，J=8.0 Hz，2H)，2.26(s，3H)，1.13(t，J=8.0 Hz，3H).Anal.calcd for C14H16N2O3S:C 57.52，H 5.52，N 9.58，O 16.42，S 10.97;found C 57.50，H 5.50，N 9.47，O16.59，S 10.85.4g:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:9.54(s，1H)，7.83(s，1H)，6.76～7.15(m，4H)，5.31(d，J= 8.0 Hz，1H)，4.04(q，J=6.0 Hz，2H)，2.98(s，6H)，2.36(s，3H)，1.15(t，J=6.0 Hz，3H).Anal.calcd for C16H21N3O3:C 63.35，H 6.98，N 13.85，O 15.82;found C 64.00，H 6.90，N 13.67，O15.45.4h:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:10.14(s，1H)，8.24(s，1H)，6.70～7.20(m，4H)，5.15(d，J= 6.0 Hz，1H)，3.97(q，J=7.2 Hz，2H)，2.98(s，6H)，2.29(s，3H)，1.13(t，J=7.2 Hz，3H).Anal.calcd for C16H21N3O2S:C 60.16，H 6.63，N 13.16，O 10.02，S 10.04;found C 60.12，H 6.53，N13.17，O 10.00，S 10.09.4i:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:9.45(s，1H)，8.15(s，1H)，6.69～7.10(m，4H)，5.30(d，J= 5.2 Hz，1H)，4.04(q，J=8.0 Hz，2H)，3.98(s，3H)，2.30(s，3H)，1.17(t，J=8.0 Hz，3H).Anal.calcd forC15H18N2O4:C 62.06，H 6.25，N 9.65，O 22.04;found C 61.92，H 6.27，N 9.56，O 22.15. 4j:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:10.44(s，1H)，9.69(s，1H)，6.78～7.43(m，4H)，5.44(d，J= 4.4 Hz，1H)，4.08(q，J=6.0 Hz，2H)，3.91(s，3H)，2.42(s，3H)，1.17(t，J=6.0 Hz，3H).Anal.calcd for C15H18N2O3S:C 58.80，H 5.92，N 9.14，O 15.67，S 10.47;found C 58.81，H 5.98，N 9.07，O 15.65，S 10.49.4k:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:9.75(s，1H)，7.87～8.40(m，4H)，8.05(s，1H)，5.51(d，J= 4.0 Hz，1H)，4.13(q，J=5.6 Hz，2H)，2.43(s，3H)，1.23(t，J=5.6 Hz，3H).Anal.calcd for C14H15N3O5: C 55.08，H 4.95，N 13.76，O 26.20;found C 55.10，H 5.00，N 13.79，O 26.26.4l:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:9.53(s，1H)，8.55(s，1H)，7.27～7.40(m，4H)，5.41(d，J= 6.0 Hz，1H)，4.12(q，J=7.6 Hz，2H)，2.30(s，3H)，1.53(t，J=7.6 Hz，3H).Anal.calcd for C14H15ClN2O3: C 57.05，H 5.13，Cl 12.03，N 9.50，O 16.29;found C 57.03，H 5.15，Cl 12.05，N 9.51，O 16.26.4m:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:10.35(s，1H)，9.65(s，1H)，7.79～8.13(m，4H)，5.35(d，J= 4.0 Hz，1H)，4.07(q，J=7.2 Hz，2H)，2.29(s，3H)，1.09(t，J=7.2 Hz，3H).Anal.calcd for C14H15ClN2O2S: C 54.10，H4.86，Cl 11.41，N 9.01，O 10.30，S 10.32;found C 54.08，H 4.85，Cl 11.40，N 9.02，O 10.31，S 10.34.4n:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:8.53(s，1H)，8.26(s，1H)，6.97～7.37(m，4H)，5.97(d，J= 4.0 Hz，1H)，3.95(s，3H)，3.37(s，3H)，2.40(s，3H).Anal.calcd for C14H16N2O3:C 64.60，H 6.20，N 10.76，O 18.44;found C 64.64，H 6.18，N 10.77，O 18.41.4o:1H NMR(DMSO－d6，400 MHz)δ:8.33(s，1H)，8.05(s，1H)，7.03～7.67(m，5H)，5.83(d，J= 3.6 Hz，1H)，3.49(s，3H)，2.37(s，3H).Anal.calcd for C13H14N2O2:C 67.81，H 6.13，N 12.17，O 13.90;found C 67.80，H 6.14，N 12.19，O 13.88.对原始的Biginelli合成法进行简单的改进，寻找得到一种简单易行的合成3，4－二氢嘧啶－2－酮及其衍生物的方法，具有良好的应用前景.Key words:Biginelli reaction;3，4－dihydropyrimidine－2(1H)－Ones;picric acid【相关文献】[1]KAPPE CO.100 years of the biginelli dihydropyrimidine synthesis[J].Tetrahedron，1993，49(32):6 937－6 963.[2]SANGRAM G，SUNDARABABU B，BURKHARD K.Efficient synthesis of 3，4－dihydropyrimidin－2－ones in low melting tartaric acid－ureamixtures[J].Green Chem，2011(13):1 009－1 013.[3]DANIEL L，DA S，SERGIO A F，et al.P－sulfonic acid calixarenes as efficient and reusable organocatalysts for the synthesis of 3，4－dihydropyrimidin－2(1H)－ones/thiones[J].Tetrahedron Letters，2011，52:6 328－6 330.[4]SEKINEH A，MAHMOOD T，BEHNAM JK.Supramolecular synthesis of 3，4－dihydropyrimidin－2(1H)－one/thiones under neat conditions[J].Chinese Chemical Letters，2011，22(2):127－130.[5]GARIMA，VISHNU P S，LAL D S Y.Biginelli reaction starting directly fromalcohols[J].Tetrahedron Letters，2010，51:6 436－6 438.[6]彭家建，邓友全.室温离子液体催化“一锅法”合成3，4－二氢嘧啶－2－酮[J].有机化学，2002，22(1):71－73.[7]Fang 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应用化学毕业论文本科生毕业论文（设计）（申请学士学位）论文题目3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的合成作者姓名赵先中专业名称应用化学指导教师李永红2013年5月29日滁州学院本科毕业论文滁州学院本科毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的设计（论文）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：年月日目录摘要 (1)ABSTRACT (1)1 前言 (3)1.13,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物研究综述 (3)1.1.1 催化剂方面的研究 (4)1.1.2 合成方法方面的研究 (5)1.1.3 Biginelli反应的应用 (6)1.2反应机理 (7)1.3实验内容介绍 (4)2 实验部分 (4)2.1实验仪器与试剂 (4)2.1.1 实验仪器 (10)2.1.2 实验试剂 (11)2.2实验方案与操作步骤 (12)2.2.1实验方案 (12)2.2.2实验探索 (5)2.2.3操作步骤 (13)3 实验结果与讨论 (6)3.1合成条件对产率的影响 (6)3.1.1 反应温度对产率的影响 (6)3.1.2 微波功率对产率的影响 (6)3.1.3 反应物配比对产率的影响 (7)3.1.4 催化剂用量对产率的影响 (7)3.1.5 反应时间对产率的影响 (8)3.2优化合成条件下的平行实验 (8)3.3常规加热法合成目标产物 (9)3.4产物的表征 (9)3.4.1 产物的一般性状及熔点测定 (9)3.4.2 产物的红外光谱分析 (9)4 结论 (22)参考文献 (23)致谢 (26)3,4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的合成摘要：以无水乙醇为溶剂，氨基磺酸为催化剂催化苯甲醛、苯乙酮和尿素进行Bigielli 缩合，用微波合成法生成4,6-二苯基-3,4-二氢嘧啶-2-酮。

13,4-二氢嘧啶酮类化合物的合成1893年，意大利化学家Pietro．Biginelli首次报道了用苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在浓盐酸催化条件下于乙醇中加热回流18h缩合得到了3，4－二氢嘧啶－2(1H)－酮(DHPM )，合成路线如图所示，后来人们将这一经典的化学反应称为Biginelli反应。

该反应的最大优点是操作简便，“一锅法”即可得到产物，但缺点是收率很低(20％－50％)。

此后，该反应一直被忽视，直到20 世纪80年代，人们通过大量研究发现该类化合物具有与1．4－二氢吡啶衍生物相似的药理活性，可以用作钙拮抗剂、降压剂、抗癌剂，除此之外还可作为研制抗癌药物的先导物及海洋生物碱的中间体。

因此，在近十几年里对Biginelli反应的研究是一个热点。

除了对其反应机理的探讨外，研究者们还将重点放在了对该反应条件的探索、改进以及产物多样性的选择上，各种各样的催化剂和促进剂被不断地应用于该反应中。

Biginelli反应的机理在Biginelli反应中，酸性催化剂是关键。

如果没有酸性催化剂，第一步芳香醛与脲素的缩合反应几乎不能进行。

这是因为脲素中-NH2的亲核性(碱性)很弱(与羰基共轭)，而芳香醛中羰基碳的亲电性(酸性)也不强，所以二者的反应性很弱。

但是酸性催化剂可激活芳醛中的羰基，使羰基碳的亲电性增强，从而使醛可以与脲素反应。

因此选择高活性的酸性催化剂是提高该反应收率的重要手段。

彭家建等发现芳醛中环上取代基的电子效应对反应收率有很大影响，供电基团(如一0CH3)使反应易于进行，收率增加；而吸电基团(如-N02)则使产物收率降低。

这可能是由于芳环上的供电基使中间体(c)和(c)中的正电荷分散而稳定，使(c)易于生成而有利于反应进行。

人们更多地将研究重点放在对该反应条件的探索、改进以及合成范围的扩展之上。

各种各样的催化剂不断地应用于此反应，扩大了芳香醛、尿素和β-酮酸酯这三种代表性反应原料的范围，得到大量多官能化的嘧啶酮衍生物.许多Lewis 酸催化剂或促进剂被应用于Biginelli 反应中，同时固相合成法、微波促进法以及使用离子液体等多种合成方法也被应用于该反应中，并合成了大量的多功能的3, 4-二氢嘧啶-2-酮类衍生物。

第36卷第3期2019年6月晋中学院学报Vol.36No.3Jun.2019［收稿日期］2019-01-15［基金项目］长治学院教改项目：“环保意识在有机化学实验教学中的培养”（JC201816）阶段性成果.［作者简介］韩小见（1970-），男，山西阳城人，长治学院化学系，讲师，硕士，研究方向：有机化学和药物化学.超声波下4-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2-硫酮的合成研究摘要：超声波辐射下利用Biginelli 缩合反应，以苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和硫脲为原料，对甲苯磺酸为催化剂合成4-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3，4-二氢嘧啶-2-硫酮.探究反应物的配比、溶剂种类、反应温度、催化剂用量等因素对产率的影响，得到较佳合成条件：无溶剂，对甲苯磺酸0.50g ，温度65℃，原料配比n苯甲醛：n 乙酰乙酸乙酯：n 硫脲＝1.0：1.0：1.0，产率37.7%，并对产物进行了初步表征.关键词：超声波辐射；比吉内利反应；3，4-二氢嘧啶-2-硫酮中图分类号：O626.4文献标志码：A 文章编号：1673-1808（2019）03-0028-05韩小见（长治学院化学系，山西长治046011）1893年意大利化学家Biginelli 首次报道了由芳香醛、乙酰乙酸乙酯和脲在强酸中通过催化环化缩合反应合成3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物，因此便将该方法称为Biginelli 反应［1］.如今，该类反应或者是类似于该反应的催化环化缩合反应是杂环化学中著名的人名反应之一［2］.3，4-二氢嘧啶-2-酮及其衍生物具有广泛的生物及药理活性，例如它们具有消炎、抗细菌、抗病毒、抗肿瘤等很多生理生化活性［3~6］；它们还可以作为拮抗剂、钙通道剂、降压剂、抗过敏剂等［7］，越来越引起人们的关注，因此此类化合物的合成研究也已成为当前研究的热点之一.尽管经典的Biginelli 反应操作简便，但还存在反应时间过长、产率过低，而且还需要强酸作为催化剂等缺点.为了改进这一反应，化学研究者们做了大量的研究工作，如向乙醇中加入固载化镍离子催化并加热回流［8］；酸催化如苯甲酸，氯化铁，十二烷基膦酸，氟化钙，草酸，三溴化铟等［9~10］；微波辐射无溶剂合成；无溶剂催化法.其中对甲苯磺酸（TsOH ）作为一种固体酸催化剂在无溶剂条件下取得了很好的效果.超声波指高于20kHz 的声波，它具有穿透能力强、方向性好、易于获得较集中的声能和在水中传播距离远等优点.它使分子剧烈运动，产生动能，然后使得反应突破反应能垒，在介质中产生声弛豫过程，然后通过瞬间气泡的形成与绝热崩溃来加速化学反应.超声波还具有能量高、波长短、频率高、衍射不严重等优点.近些年来，超声波已作为一种新的绿色能源在有机合成中被广泛应用，不仅具有很多的理化效应，如弥散作用、触变作用、空化作用、聚合作用和解聚作用等，而且超声波能够实现许多均相和多相反应，提高产率、增加选择性.该方法与传统的有机合成方法相比，具有操作方便简单，反应条件温和，时间短，无污染，产率高等优点，甚至可以发生某些在正常条件下不能进行的有机反应［11］.本研究的目的在于探究在超声波辐射条件下，利用Biginelli 缩合反应，以对甲苯磺酸为催化剂，苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和硫脲为原料，合成4-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3，4-二氢嘧啶-2-硫酮的较佳合成条件.1实验部分1.1药品苯甲醛（天津欧博凯化工有限公司A.R）；乙酰乙酸乙酯（天津天泰精细化学品有限公司A.R）；硫脲（风船化学试剂科技有限公司A.R）；无水乙醇和甲醇（天津市凯通化学试剂有限公司A.R）；对甲苯磺酸（天津大茂化学试剂厂A.R）.1.2主要仪器KQ2200DE型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；DF-101S型集热式磁力加热搅拌器（常州市普天仪器制造有限公司）；202型电热恒温干燥箱（北京中兴伟业仪器有限公司）；FA2004N电子天平（上海菁海仪器有限公司）；FW-4A粉末压片机（天津市拓普仪器有限公司）；WRX-4显微熔点仪（上海易测仪器设备有限公司）；NICOLET380FT-IR红外光谱仪（天津市拓普仪器有限公司）；Bruker BioSpin AG Mag-net System400’54Ascend核磁共振仪.1.3实验原理用苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和硫脲为原料，对甲苯磺酸为催化剂制备4-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3，4-二氢嘧啶-2-硫酮.反应式如下：图1制备4-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2-硫酮反应式1.4实验步骤在圆底烧瓶中加入乙酰乙酸乙酯、苯甲醛、硫脲和催化剂对甲苯磺酸，振摇，待完全溶解后，将反应瓶放入超声仪中，超声波辐射反应80min后终止反应，待反应混合物冷却至室温后，将其倒入20.00mL无水乙醇中冷却，搅拌，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤2~3次，抽滤，干燥后用无水乙醇重结晶得到白色固体产品，计算产率，测定熔点为190℃~193℃.2结果与分析2.1超声波下不同溶剂对产率的影响在原料配比为1.0︰1.0︰1.0，辐射温度相同（65℃），辐射时间相同（80min）的条件下，以对甲苯磺酸为催化剂（0.50g），考察不同种类溶剂（溶剂用量均为15.00mL）对产率的影响.得到的实验结果如图2所示：图2不同溶剂对产率的影响当溶剂分别为无溶剂、无水乙醇、甲醇和水时，产量和产率分别为5.20g，37.7%；4.70g，34.1%；2.30g，16.7%；1.90g，13.8%.图3温度对产率的影响由图2可以看出，不同种类的溶剂及有无溶剂对产物产率的影响不同.其中，无溶剂较有溶剂情况下产率较高，因此实验选择不添加任何溶剂.2.2超声波温度对产率的影响在原料配比为1.0︰1.0︰1.0，相同辐射时间（80min ）的条件下，以对甲苯磺酸为催化剂，不加任何溶剂，考察温度对产率的影响.得到的实验结果如图3所示：当温度分别为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃时，产量和产率分别是3.00g ，21.7%；4.60g ，33.3%；5.00g ，36.2%；5.20g ，37.7%；4.90g ，35.5%；3.80g ，27.5%；3.50g ，25.4%.由图3可见，辐射温度在65℃，产品色泽及产率较好，实验的较佳辐射温度为65℃.辐射温度太高，醛被氧化，导致产率降低.2.3超声波下原料配比对产率的影响催化剂对甲苯磺酸0.50g ，相同温度（65℃），相同辐射时间（80min ），不加任何溶剂的条件下，改变原料的配比，考察不同原料配比对产率的影响.而由于醛在反应中易氧化和聚合，若反应物中的醛过量，副产物会增多，产率则会降低，因而在反应中要保持醛不过量.又因反应物中的硫脲溶于水，后处理时容易被除去，所以选择硫脲过量.得到的实验结果如图4所示：图4原料配比对产率的影响当n 苯甲醛︰n 乙酰乙酸乙酯︰n 硫脲的原料配比分别为1.0︰1.0︰1.0，1.0︰1.0︰1.2，1.0︰1.2︰1.2，1.0︰1.5︰1.5，1.2︰1.0︰1.2，1.0︰1.0︰1.3时，产量和产率分别为5.20g ，37.7%；3.80g ，27.5%；1.30g ，9.4%；3.60g ，26.1%；3.00g ，21.7%；2.50g ，18.1%.由图4可以看出，原料配比为1.0︰1.0︰1.0时产率较高，继续增加乙酰乙酸乙酯的量，反而使产率降低，因此原料配比采用1.0︰1.0︰1.0.图4原料配比对产率的影响2.4超声波下催化剂用量对产率的影响在原料配比为1.0︰1.0︰1.0，相同辐射温度（65℃），相同辐射时间（80min ），不加任何溶剂的条件下，改变催化剂对甲苯磺酸的用量，考察不同量的催化剂对产率的影响.得到的实验结果如图5所示：图5催化剂用量对产率的影响图64-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3，4-二氢嘧啶-2-硫酮红外光谱图从该化合物的IR 谱图可以看出：3243.57cm -1为N-H 伸缩振功吸收峰；3113.79cm -1为苯环上C-H 伸缩振动吸收峰，1714.42cm -1为酯羰基吸收峰；1400~1600cm -1间的峰为苯环的特征峰，1226.33cm -1为硫酮碳硫双键吸收峰；1281.81cm -1、1088.08cm -1为C-O-C 伸缩振动吸收峰；2974.61cm -1为饱和碳的C-H 伸缩振动吸收峰.1H NMR （400MHz ，CDCl 3）δ1.16（t ，J =6.0Hz ，3H ），4.16（q ，J =6.8Hz ，2H ），2.35（s ，3H ），5.21（s ，1H ），7.23-7.33（m ，5H ），9.15（s ，1H ），9.82（s ，1H ）.从谱图的数据分析可以看出，其与目标化合物4-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3，4-二氢嘧啶-2-硫酮结构基本吻合.3结论在超声波辐射下，利用Biginelli 缩合反应，以对甲苯磺酸为催化剂，苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和硫脲为原料，合成了4-甲基-6-苯基-5-乙氧羰基-3，4-二氢嘧啶-2-硫酮目标化合物，确定了较优合成条件：无溶剂，催化剂对甲苯磺酸用量为0.50g ，超声波辐射温度为65℃，原料配比为n 苯甲醛︰n 乙酰乙酸乙酯︰n 硫脲＝当催化剂用量分别为0.10g ，0.30g ，0.50g ，0.70g ，0.90g 时，产量和产率分别为0.90g ，6.5%；2.50g ，18.1%；5.20g ，37.7%；2.90g ，21.0%；1.40g ，10.1%.由图5可以看出，较佳的催化剂用量为0.50g ，此时的产率最高，且随着对甲苯磺酸的用量的增加，产率有所下降，这可能是副反应引起的，因此本次实验中催化剂用量应为0.50g.2.5红外光谱图和核氢谱数据用溴化钾压片法测定产品的红外光谱，如图6所示.1.0︰1.0︰1.0，产率约37.7%.参考文献［1］王浩贵，费莎，段晓晓，等.合成3，4-二氢嘧啶-2-酮衍生物的研究进展［J］.合成技术及应用，2015，30（2）：24～28.［2］Kappe C.O.The generation of dihydropyrimidine libraries utilizing Biginelli multicomponent chemistry［J］.QSAR&Combinatorial Science，2003，22，630～645.［3］丁欣宇，施磊，景晓辉.氨基磺酸催化合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3，4-二氢嘧啶-2-酮［J］.精细石油化工进展，2005，6（10）：26～28.［4］闫杏丽，陈天云.一锅法合成5，4-二苯基4-对甲苯基3，4-二氢嘧啶-2-酮工艺研究［J］.合肥工业大学学报（自然科学版），2013，36（8）：993～995.［5］张英群，王春，李贵深，等.可膨胀石墨催化的“一锅法”合成3，4-二氢嘧啶-2-酮衍生物［J］.有机化学，2005，25（10）：1265～1267.［6］于杨，刘迪，刘春生，等.苯甲酸催化“一锅法”合成3，4-二氢嘧啶-2（1H）-酮［J］.化学试剂，2007，29（3）：181～183.［7］廖德钟，王国祥，许怡学.超声波促进合成3，4-二氢嘧啶-2（1H）-酮［J］.化学试剂，2013，35（11）：1048～1050.［8］魏振中，王绍辉，洪美玲.一锅法合成3，4-二氢嘧啶-2（1H）-酮［J］.淮北师范大学学报（自然科学版），2012，33（3）：46～49.［9］王筠，刘芳.离子液体催化“一锅法”反应合成3，4-二氢嘧啶-2-酮［J］.化工中间体，2012，22（6）：31～33.［10］孙淑琴，李英俊，周晓霞，等.5-乙氧羰基-4-（2-呋喃基）-6-甲基-3，4-二氢嘧啶-2（1H）-酮的超声波辐射合成［J］.辽宁师范大学学报，2010，33（3）：357～360.［11］宛瑜，陈秀梅，张普，等.3，4-二氢嘧啶-2（1H）-酮及其衍生物的绿色合成［J］.淮阴师范学院学报（自然科学版），2009，8（1）：52～54.［12］李丽.二氢嘧啶酮类化合物的绿色合成研究［D］.济南：山东师范大学，2014.Study on Synthesis of4-methyl-6-phenyl-5-ethoxycarbonyl-3,4-dihypyrimidine-2-sulfur Ketone under Ultrasonic IrradiationHAN Xiao-jian（Department of Chemistry，Changzhi University，Changzhi Shanxi，046011，China）Abstract：Under ultrasonic irradiation，4-methyl-6-phenyl-5-ethoxycarbonyl-3，4-dihypyrimidine-in-2-sulfur ketone was synthesized by Biginelli condensation reaction using benzaldehyde，ethyl acetoacetate and thiourea as raw materials，p-toluenesulfonic acid as catalyst.The optimum reaction conditions of ultrasonic radiation were obtained by exploring the influence of the ratio of raw materials，the kind of solvent，reaction temperature and the amount of catalyst of the reaction on the yield.The result is p-toluenesulfonic acid as a c-atalyst and an amount of0.5g，the temperature（65益），no solvent，ratio of raw materials（1.0︰1.0︰1.0），the yield（37.7%）.The production was preliminary characterized.Key words：Ultrasonic Irradiation；Biginelli reaction；3，4-dihypyrimidine-2-sulfur Ketone（编辑段晓敏）。

文章编号：2096-0387 (2018) 03-0021-05第4卷第3期 生物化工 Vol .4 No .32018 年 6 月Biological Chemical EngineeringJun . 2018Hf (〇Tf )4催化Biginelli 反应合成3,4-二氢嘧啶-2 ( 1H )-酮丁亚军、余晨蓓2,陈沛然p(1.东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620; 2.上海市第二中学，上海200031 )摘要：以含有不同取代基的芳香醛、脲（嚴素、硫脲）、乙酰乙酸乙酯为反应原料，以Hf (〇Tf )4为催化刻，采取“一锅煮”的 方式，利用B iginelli 反应合成一系列含0-和S-DHPMs 化合物。

关键词：Hf (0Tf )4; B iginelli 反应；D H P M s ;多组分反应 中图分类号：TQ 251文献标志码：ASynthesis of DHPMs by BiginelliReaction with Hf(OTf)4 asCatalystDing Ya-jun1, Yu Chen-bei2, Chen Pei-ran1*(1.College of Chemical Engineering and Biotechnology,Donghua University, Shanghai 201620;2. Shanghai No. 2 Middle School,Shanghai 200031)Abstract ： By using Hf(0Tf)4 as catalyst, a series of 2-selenoxo DHPMs have been synthesized efficiently in goodyields by Biginelli reaction with aromatic aldehyde, urea (urea, thiourea), ethyl acetoacetate as starting material.Keywords :Hf(OTf)4;Biginelli reaction; DHPMs;Multicomponent reaction杂环化学是有机化学的一个重要的分支，在生物 合成上占有重要的地位。

biginelli反应实验报告Biginelli 反应实验报告一、实验目的1、了解 Biginelli 反应的原理和应用。

2、掌握 Biginelli 反应的实验操作和条件优化。

3、培养实验设计、操作和数据分析的能力。

二、实验原理Biginelli 反应是一种多组分反应，通常是指醛、β酮酯和尿素（或硫脲）在酸性条件下缩合生成3,4-二氢嘧啶-2(1H)酮（或硫酮）的反应。

其反应式如下：醛＋β酮酯＋尿素（或硫脲）→ 3,4-二氢嘧啶-2(1H)酮（或硫酮）该反应具有原子经济性高、操作简便等优点，在药物合成和有机合成领域有着广泛的应用。

三、实验仪器与试剂1、仪器圆底烧瓶（100 mL、250 mL）回流冷凝管磁力搅拌器电子天平布氏漏斗抽滤瓶旋转蒸发仪温度计移液管2、试剂苯甲醛（分析纯）乙酰乙酸乙酯（分析纯）尿素（分析纯）浓盐酸（分析纯）无水乙醇（分析纯）四、实验步骤1、在 100 mL 圆底烧瓶中，依次加入 10 mmol 苯甲醛、10 mmol 乙酰乙酸乙酯、15 mmol 尿素和 10 mL 无水乙醇，搅拌均匀。

2、向反应混合物中缓慢滴加 5 滴浓盐酸，作为催化剂。

3、装上回流冷凝管，将反应混合物在 80℃下磁力搅拌回流反应 6 8 小时。

4、反应结束后，冷却至室温，有固体析出。

5、抽滤，用少量无水乙醇洗涤固体，得到粗产物。

6、将粗产物用无水乙醇进行重结晶，得到纯的产物。

7、干燥后称重，计算产率。

五、实验结果与讨论1、实验结果得到白色结晶状固体产物，称重为_____ g。

计算产率：实际产量／理论产量 × 100% ＝＿____%2、讨论反应温度对产率的影响：在实验中，保持其他条件不变，分别在不同温度（如 70℃、80℃、90℃）下进行反应，观察产率的变化。

结果发现，80℃时产率较高，温度过低反应速率慢，温度过高可能导致副反应增多。

催化剂用量对产率的影响：改变浓盐酸的滴加量（如 3 滴、5 滴、7 滴），考察对产率的影响。

biginelli反应实验报告Biginelli 反应实验报告一、实验目的Biginelli 反应是一种多组分反应，通过醛、β酮酯和尿素（或硫脲）在酸性条件下缩合，生成3,4-二氢嘧啶-2（1H）酮（或硫酮）衍生物。

本次实验的目的是熟悉 Biginelli 反应的操作过程，掌握反应条件的控制，了解产物的分离和提纯方法，并通过实验结果对反应机理进行探讨。

二、实验原理Biginelli 反应的一般机理如下：首先，醛和尿素（或硫脲）发生缩合反应，生成亚胺中间体。

然后，β酮酯在酸性条件下形成烯醇式结构，与亚胺中间体发生亲核加成反应，得到一个不稳定的中间体。

最后，经过分子内的脱水反应，生成 3,4-二氢嘧啶-2（1H）酮（或硫酮）衍生物。

反应式如下：醛（如苯甲醛）＋β酮酯（如乙酰乙酸乙酯）＋尿素（或硫脲）→ 3,4-二氢嘧啶-2（1H）酮（或硫酮）衍生物三、实验仪器与试剂1、仪器圆底烧瓶（100 mL、250 mL）回流冷凝管磁力搅拌器分液漏斗布氏漏斗抽滤瓶旋转蒸发仪红外光谱仪核磁共振仪2、试剂苯甲醛（分析纯）乙酰乙酸乙酯（分析纯）尿素（分析纯）浓盐酸（分析纯）无水乙醇（分析纯）石油醚（分析纯）乙酸乙酯（分析纯）四、实验步骤1、在 100 mL 圆底烧瓶中，依次加入 10 mmol 苯甲醛、10 mmol 乙酰乙酸乙酯和 15 mmol 尿素，再加入 20 mL 无水乙醇作为溶剂。

2、向烧瓶中滴加 5 滴浓盐酸作为催化剂，装上回流冷凝管，开启磁力搅拌器，在 80℃下回流反应 6 小时。

3、反应结束后，冷却至室温，将反应液倒入分液漏斗中，用 50 mL 饱和碳酸钠溶液中和至 pH 约为 7 8，然后用 50 mL 乙酸乙酯萃取三次。

4、合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液在旋转蒸发仪上蒸除溶剂，得到粗产物。

5、将粗产物用石油醚乙酸乙酯（体积比 3 ： 1）混合溶剂进行柱层析分离，得到纯的 3,4-二氢嘧啶-2（1H）酮衍生物。