新型嘧啶类化合物的合成研究--开题报告

2-氨基-5-氟吡啶合成工艺的改进的开题报告
一、选题背景及意义
2-氨基-5-氟吡啶是一种重要的医药中间体，被广泛用于药物、染料、农药等领域。

目前，2-氨基-5-氟吡啶的制备主要有两种方法，一种是三
氯氧磷法，另一种是氧化-氟化法。

然而，这两种方法存在较高的成本和
环境污染问题，因此有必要对2-氨基-5-氟吡啶的合成工艺进行改进。

二、研究内容和方法
本研究旨在对2-氨基-5-氟吡啶合成工艺进行改进，具体内容包括：
1、寻找更加环保和经济的2-氨基-5-氟吡啶合成方法；
2、优化反应条件，探究最佳反应温度、反应时间、反应物比例等；
3、研究反应机理并优化催化剂的选择。

本研究采用反应动力学和化学分析等方法进行实验研究，并采用理
论计算等手段进行分析。

三、预期结果
本研究预计通过对2-氨基-5-氟吡啶合成工艺的改进，实现更加环保和经济的制备方法，降低生产成本和环境污染。

同时，通过对反应机理
的研究，可以为类似化合物的研究提供参考。

四、研究难点
本研究的难点主要包括：
1、寻找合适的催化剂和溶剂；
2、优化反应条件，实现高选择性和高产率；
3、探究反应机理。

五、研究意义
本研究的意义在于寻找更加环保和经济的2-氨基-5-氟吡啶合成方法，并通过对反应机理的研究为类似化合物的研究提供参考，具有一定的实
际应用价值。

4-吡啶基取代三联吡啶配位聚合物的合成、结构与性质研究的开题报告一、研究背景三联吡啶配位聚合物（TTPs）是一类新型的杂化材料，在催化、荧光、光催化等领域具有广泛的应用。

然而，TTPs 通常是由于其制备难度和性质复杂而受到限制的。

目前，制备高性能 TTPs 的方法之一是将吡啶基引入到 TTPs 结构中，以提高其稳定性和电子传输性质。

因此，开发新型的吡啶基取代 TTPs 聚合物，对于深入了解其结构与性质具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在合成吡啶基取代的 TTPs 聚合物，并对其结构与性质进行评估。

具体研究内容包括：1. 合成一系列吡啶基取代的 TTPs 聚合物；2. 利用 XRD、NMR、FTIR、UV-Vis 等技术对 TTPs 聚合物的结构进行表征分析；3. 评估合成的 TTPs 聚合物的电子传输性质和光学性质；4. 尝试将 TTPs 聚合物应用于催化、荧光和光催化领域。

三、研究方法1. 合成吡啶基取代的 TTPs 聚合物。

首先，合成 TTPs 前体物；其次，利用亲核取代反应引入吡啶基；最后，构建 TTPs 聚合物。

2. 对 TTPs 聚合物进行结构表征。

利用 XRD、NMR、FTIR、UV-Vis 等技术对 TTPs 聚合物的结构进行表征分析。

3. 评估 TTPs 聚合物的性质。

利用循环伏安法、光催化实验等方法评估合成的 TTPs 聚合物的电子传输性质和光学性质。

四、研究意义本研究将有助于进一步深入了解吡啶基取代 TTPs 聚合物的结构与性质。

由于 TTPs 聚合物具有重要的催化、荧光和光催化应用，因此本研究还将为开发新型的功能材料提供参考。

吡啶和烷基吡啶的催化合成及催化剂失活过程的研究的开
题报告
题目：吡啶和烷基吡啶的催化合成及催化剂失活过程的研究
背景：
吡啶和烷基吡啶是一类重要的有机化合物，广泛应用于药物、染料、香料等领域。

它们的传统合成方法主要是通过硝基化合物的还原和烷化得到，但这些方法存在操作
复杂、低收率等问题。

因此，催化合成方法逐渐被人们所重视。

在吡啶和烷基吡啶的催化合成过程中，催化剂是起关键作用的。

但催化剂存在失活的问题，这也是催化合成方法应用受限的原因之一。

因此，对催化剂的失活过程和
其机理进行深入研究，有助于寻找新的催化剂或改进现有催化剂的稳定性。

目的：
本研究旨在探究吡啶和烷基吡啶的催化合成方法，并研究催化剂失活过程及其机理，为寻找新的催化剂或改进催化剂稳定性提供理论依据。

研究内容：
1. 吡啶和烷基吡啶的催化合成方法的开发和优化。

2. 催化剂失活现象的观察和分析。

3. 催化剂失活机理的探究。

研究方法：
1. 合成吡啶和烷基吡啶的催化剂方法采用氢气化学计量法。

2. 采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等技术手段对催化剂进行
表征和分析。

3. 结合催化剂失活现象的观察和分析，深入研究催化剂失活机理。

预期结果：
1. 建立吡啶和烷基吡啶的高效催化合成方法。

2. 揭示催化剂失活的机理和过程，为寻找新的催化剂或改进催化剂稳定性提供理论依据。

甲基嘧啶磷的合成研究甲基嘧啶磷（MMP）是一种重要的有机合成化合物，它作为生物活性物质被广泛应用于医药和农业等领域。

甲基嘧啶磷的合成研究是当今有机化学研究的重点之一，其历史悠久，但近年来研究热度极高，研究者们对其合成方法做出了大量改善。

甲基嘧啶磷是由嘧啶氧磷酸基与甲基氯酸相结合而形成的磷酸盐，当温度升高时可反应自聚合成多元磷酸盐结构，这是它的一个重要特点。

这类化合物的合成方法有多种，从一氧化碳加成、N-氯代酰胺与硅烷的催化反应、硫酸钠加成以及直接由甲醛与磷酸盐反应等多种。

而近期的研究中，钠催化的两步法广受关注，并且实现了更广泛的反应条件要求。

具体研究表明，若采用蒽量子点-单层蒽作为催化剂，可实现在低温低压条件下，用甲醛与磷酸盐反应形成甲基嘧啶磷，反应产率在90%以上。

近期，对甲基嘧啶磷的合成研究也取得许多突破。

除了传统的催化方法外，近期发展出了有吸附膜催化技术以及超声驱动的反应等新方法。

其中，有吸附膜的催化方法可以有效提高反应温度和压力，大大提高反应速率和效率，更便于工业化生产。

另外，超声驱动的反应可以减少反应温度和压力，进而大幅提高反应安全性。

使用这种反应方法，也可以解决原有催化反应难以实现的部分合成问题。

从上述研究中可以看出，甲基嘧啶磷的合成方法有不同的发展趋势，以最大程度地提高合成效率和可行性。

未来，甲基嘧啶磷的合成研究将继续深入，将收获更多发现，其在医药、农业等领域的应用将进一步扩大。

总之，甲基嘧啶磷的合成研究在有机化学研究领域占有重要地位，其技术具有重要的经济价值和社会价值，研究者们正在大力拓展它的应用范围，以期获得更好的经济效益和社会效益。

推荐：编写过程中，应根据文章题目对甲基嘧啶磷的合成方法及其最新研究进行深入研究，注重实验结果的表述，力求使文章的内容真实可信，可以从不同角度加以讨论，发挥自己的想象力。

吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的常见合成方法1. 引言1.1 概述吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物是一类具有广泛应用前景的重要化合物，其独特的结构和优异的药理活性使得它们在药物领域、农药领域以及材料科学等多个领域展现出巨大的潜力。

因此，对吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的合成方法进行系统且全面的总结是非常必要且具有重要意义的。

本文将着重介绍吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的常见合成方法，并对其适用范围、反应原理以及优缺点进行详细讨论和比较分析。

通过深入研究和总结，我们旨在为相关学科领域的研究者提供参考和借鉴，促进吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物相关研究工作的快速发展。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，除引言外还包括了“吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的常见合成方法”、“实验步骤和条件”、“结果与讨论”以及“结论与展望”等部分。

在“吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的常见合成方法”部分，我们将系统地介绍目前已被广泛使用和研究的吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的几种常见合成方法，并对每种方法的步骤、条件和反应机理进行详细解释。

同时，我们还将对不同合成方法进行比较和评价，以帮助读者选择最适合其研究需求的方法。

在“实验步骤和条件”部分，我们将描述一种具体的实验方案来演示吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的合成过程。

其中包括实验材料和设备的介绍、反应步骤的详细说明以及反应条件的控制策略等内容，以提供读者参考进行相关实验工作。

在“结果与讨论”部分，我们将对所得到的吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物进行表征数据分析，并深入探讨其可能的反应机理。

此外，我们还将不同合成方法进行比较和评价，探讨它们在产率、选择性和可操作性等方面的异同点，并为进一步研究和改进提出建议。

最后，在“结论与展望”部分，我们将总结本研究的结果及主要发现，并针对吡唑并[1,5-a]嘧啶化合物的合成方法进行展望。

同时，我们还会提出一些后续研究方向的建议，以期为进一步推动该领域的发展做出贡献。

甲基嘧啶磷的合成研究
甲基嘧啶磷（MMP）是一种具有重要用途的有机化合物，它在医药、农药和军事化学等许多领域都发挥着重要作用。

因此，研究甲基嘧啶磷的合成方法已成为当今科学家们共同努力的方向。

甲基嘧啶磷是一种类似苯的活性碳基，它的分子式为(C6H9O4P)，结构上类似苯磷酸酯，但仅具有3个氢原子。

甲基嘧啶磷的制备方法有多种，包括直接法、反应法和加压反应法等。

直接法是将甲基醚、甲醇和磷酸钠混合反应，产物是甲基嘧啶磷。

此方法利用催化剂，使反应剂能够快速反应，产物得到较高纯度，但由于反应过程比较复杂，需要一定条件，结果也不总是理想的。

反应法是将甲基溴、甲基硅烷和甲基醚反应，得到的终产物是甲基嘧啶磷。

此方法最大的优势在于反应条件比较宽松，简单易行，可以以较低的价格大量生产甲基嘧啶磷，但此法也有一定的局限性，例如纯度低，使用此法产物的纯度通常只有50%。

加压反应法是将甲基硅烷、甲基溴和甲基醚反应，在高温下反应，加压下进行，产物是甲基嘧啶磷。

此方法能够高效地生产大量甲基嘧啶磷，但需要较专业的设备，并且操作过程需要依赖训练有素的技术人员，以确保安全和准确度。

本文简要概述了甲基嘧啶磷的合成方法，包括直接法、反应法和加压反应法。

每种方法都有自己的优缺点，不同的应用领域需要选择不同的合成方法，以实现更优质的产品。

在未来，科学家们将会不断继续完善这些合成方法，并让它们更加可靠和安全，以更好地满足医
药、农药和军事化学等各个领域的需求。

2005年第25卷有机化学V ol. 25, 2005第12期, 1530～1541 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 12, 1530～1541*E-mail:he1208@Received November 16, 2004; revised March 3, 2005; accepted April 20, 2005. 吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物的合成吡啶并[2,3-d]嘧啶及其氧代衍生物具有潜在的生物学和药理学活性, 该类化合物是人们合成和研究得最多No. 12任青云等：吡啶并嘧啶类化合物的合成研究进展1531的一类吡啶并嘧啶类衍生物. 综合近二十年来各类文献, 其合成方法主要分为两大类: (1)从吡啶环出发关环; (2)从嘧啶环出发关环. 本文即依此作为此类化合物合成的主要分类依据. 1.1 从吡啶环出发.1.1.1 含α,ω-二腈的吡啶环在卤化氢作用下关环在有机合成反应中α,ω-二腈在卤化氢作用下环化反应历来是制备杂环化合物的一条有效途径[20](Eq. 1).1995年, Victory 等[21]利用该反应成功合成了一系列吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物, 并发现随卤化氢酸性不同而生成不同的化合物. 如Scheme 1, 当HX 为氯化氢时生成化合物1, 当HX 为溴化氢或碘化氢时则同时生成两种异构体1和2. 后来, 发现不同溶剂对反应的选择性也有很大影响, 如采用甲苯作溶剂, 加热或室温条件下分别与氯化氢或溴化氢反应, 结果都只得到一种关环产物1, 且收率也有明显的提高, 当HX 为溴化氢时1的收率大于75%.Scheme 11.1.2 由氨基烟碱腈在酸或碱作用下关环1988年, Hosmane 等[22]报道由2-氨基烟碱腈与原甲酸三甲酯在催化剂三氟乙酸作用下生成N -(3-氰基吡啶基-2)-甲脒(3), 再与稍过量的甲基肼反应, 关环生成4-β-甲基肼基吡啶并[2,3-d ]嘧啶(4), 收率为46%. 后来发现在适当的条件下, 氨和肼一样能使甲脒关环(Eq. 2). 采用原甲酸三甲酯生成脒中间体再与各种亲核小分子关环, 这是制备杂环化合物的一条重要途径, 该方法经过改进后在合成步骤与收率等方面均有很大的提高, 在烟碱腈亦可与盐酸胍在丁醇钠催化下发生Michael 加成关环, 生成吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物5, 收率为61%[23] (Eq. 3).1997年, Quintela 等[24]合成了具有抗组胺活性的吡啶并[2,3-d ]嘧啶类化合物8, 采用氨基吡啶6与富电碳原子合成子N ,N -二甲基二氯亚甲基亚胺氯(7)反应, 经分子内关环得到目标产物, 收率为80%～90% (Scheme 2). 该方法的特点是反应活性高、收率好, 反应中提到的富电合成子亦可以应用到其他相关合成反应当中.Scheme 22001年, Kumar 等[25]采用硫脲与氨基烟碱腈加热反应, 得到4-氨基-5,7-二取代吡啶并[2,3-d ]嘧啶-2-(1H )-硫酮(9) (Eq. 4), 该系列化合物均具有一定的杀菌活性.1532有 机 化 学 V ol. 25, 20052003年, Wang 等[26,27]从取代2-氨基烟碱腈制备膦亚胺10, 10与异氰酸酯作用后生成碳二亚胺11, 后者在 极温和的条件下与氨气关环得到化合物12, 收率普遍在80%以上. 该方法具有反应条件温和、步骤少而高效的特点(Scheme 3).Scheme 31.1.3 由氨基吡啶甲酸酯关环.1962年, Bernetti 等[28]报道氨基吡啶甲酸酯与胍反应一步制得吡啶并嘧啶类化合物13, 收率为42% (Eq.5).2004年, Ding 等[29,30]发现氮杂Wittig 反应是制备杂环化合物的一种简易高效的方法, 其步骤如下: 由氨基吡啶酯14出发制得膦亚胺15, 然后与异氰酸酯反应得碳二亚胺16, 后者于室温条件在催化剂作用下即可与各种胺及酚发生成环反应, 从而制备出吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物17 (Scheme 4), 用该方法可在较短的时间内获得大量的化合物, 收率一般为60%～90%, 从而为筛选具有新型生物活性的化合物提供了前提条件.Scheme 41.2 从嘧啶环出发嘧啶环上C-5位具有亲核性, 它能进攻许多亲电试剂如α,β-不饱和酮(醛)中的亲电碳原子, 亦可与活泼的亚甲基化合物及其前体, 富电子烯胺和亚苄基Meldrum 物. 此外, C-5位被取代的化合物亦多有报道能与相应化合物生成目标产物. 本小节主要以嘧啶环上C-5位是否被取代为划分依据来叙述一下该类化合物的合成. 1.2.1 C-5位未被取代的嘧啶环出发 1.2.1.1 与α,β-不饱和烯酮(醛)化合物反应.1976年, Wawzonek 等[31]研究了酸或碱催化下的6-氨基-1,3-二甲基嘧啶(18)与α,β-不饱和烯酮(醛)化合物的反应, 发现在碱如NaOEt 的催化下能得到收率较高(5%～53%)且副产物较少的关环产物19, 而酸催化则收率较低(Eq. 6).Quiroga 等[32]在1992年亦报道过此类反应如(Scheme 5)所示, 氩气保护下, 氨基嘧啶与α,β-不饱和酮形成的中间体20在沸腾的DMF 中反应, 生成不饱和关环产物21, 经进一步氧化得到饱和关环产物22, 收率在58%～70%之间. 同时, 若无氩气保护反应, 则先生成21与22的混合产物, 经长时间反应后21能转化得到纯的产物22, 收率大于80%.Scheme 51996年, Gordeev [33]应用组合化学的方法, 在Wang 或Saarin 树脂固相中, 采用SPS [34] (split and pool pro-tecol for combinatorial synthesis)方法, 将6-氨基尿嘧啶(23)与13C 标记的苯亚甲基β-酮酯树脂24进行环缩合反No. 12任青云等：吡啶并嘧啶类化合物的合成研究进展1533应, 得到产物25 (Scheme 6), 通过HPLC 定量检测发现其纯度为70%～100%, 大部分粗产物纯度均大于90%. 这是首次报道运用组合化学方法制备吡啶并嘧啶类化合物, 该方法为制备大量吡啶并嘧啶类化合物并进而筛选具有优良生物活性的先导体提供了先例和基础.Scheme 62000年, Srivastava 等[35]采用取代吡喃酮26在KOH 催化下, 与6-氨基-1,3-二甲基嘧啶(27)成环生成7-芳 基-5-氰甲基-1,3-二甲基-2,4-二氧代吡啶并[2,3-d ]嘧啶 (28) (Scheme 7). 该反应的特点是具有很好的选择性, 反应条件温和, 原料易得, 收率在65%～80%之间.Scheme 72002年, Quiroga 等[36]研究了在无水乙醇中6-氨基-嘧啶-4-酮(29)与α,β-不饱和烯酮化合物的前体Mannich 碱3-二甲基氨基丙酰苯盐酸盐(30)的环缩合反应, 得到收率中等、区位选择性较高的7-芳基吡啶并[2,3-d ]嘧啶31 (Scheme 8).Scheme 82002年, Kuwada 等[37]通过6-氨基尿嘧啶与β-甲磺酰丙烯醛在酸性条件下亦合成得到了吡啶并[2,3-d ]嘧啶类化合物32, 这是迄今唯一的用不饱和醛为原料制备吡啶并嘧啶类化合物的报道, 并且预示着醛类化合物在制备类似目标分子中有极大的应用前途(Eq. 7).2003年, Mont [38]采用微波法将α,β-不饱和酯, 脒33和丙二腈或氰乙酸甲酯三组份一并反应, 采用对微波吸收率最强的甲醇作溶剂, 得到高收率的吡啶并[2,3-d ]嘧啶衍生物34 (Eq. 8). 与此对照, 经典的用乙醇作溶剂的加热反应收率则较低甚至得不到产物、或者产物难于分离且反应时间太长. 该方法突出的反应了微波反应制备此类化合物的良好应用前景.1534有 机 化 学 V ol. 25, 20051.2.1.2 与炔酮反应2001年, Bagles [39]报道了2,6-二氨基嘧啶-4-酮(35)与丁炔酮在室温或60 ℃时经Michael 加成再环化脱水, 通过一步或两步反应能合成吡啶并[2,3-d ]嘧啶(36), 产品不需进一步纯化, 而且步骤少, 区域选择性好(Scheme 9), 收率可达到96%以上, 纯度大于95%, 该方法是一种新的合成吡啶并[2,3-d ]嘧啶类化合物极为有效的方法.Scheme 91.2.1.3 与苄基Meldrum 酸反应1996年, Martin 等[40]报道氨基嘧啶酮37与取代芳亚 甲基Meldrum 酸38在乙酸中回流反应一步制得吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物39, 产率中等且易于提纯(Scheme10).Scheme 101997年, Quiroga 等[41]采用6-氨基-嘧啶-4-酮(40)与苯亚甲基Meldrum 酸41在硝基苯中回流数小时, 经开环、关环, 合成了一系列5-芳基-3,4,5,6,7,8-六氢吡啶并[2,3-d ]嘧啶-4,7-二酮(52) (Scheme 11). 它的作用机理是: 化合物加成后脱去一分子CO 2与一分子丙酮而关环. 以上两种方法报道的类似文献较多, 亦多有可取之处, 但所需条件大都比较苛刻或者步骤繁多, 在此仅作为一类合成方法提出.Scheme 111.2.1.4 与苄基丙二腈反应1996年, Bhuyan 等[42]采用强的亲电试剂芳亚甲基丙二腈(43)与尿嘧啶发生Michael 加成反应, 一步生成吡啶并[2,3-d ]嘧啶衍生物44 (Eq. 9).此类反应亦是制备吡啶并嘧啶类化合物的常用方法. 1998年, Quiroga 等[43]也曾采用尿嘧啶与α,β-不饱和芳亚甲基丙二腈衍生物发生Michael 加成反应, 再进行关环得到相似产物45, 收率普遍在70%以上(Scheme 12).2002年, Nasr 等[44]报道从6-氨基-1,2,3,4-四氢-2,4-嘧啶二酮(46)、芳香醛、丙二腈三组分反应获得重要的吡啶并嘧啶中间体47, 再与甲酸或异氰酸酯反应而得到三原稠杂环化合物48, 49. 该反应实际上也是氨基嘧No. 12任青云等：吡啶并嘧啶类化合物的合成研究进展1535Scheme 12啶酮与苄基丙二腈反应的另一种形式(Scheme 13).Scheme 131.2.1.5 与β-二醛反应2003年, Rosowsky[45]报道了一类新的2,4-二氨基吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物50, 对刚地弓形虫[Toxoplasma gondii 简称T. g)等HIV 致病细菌的二氢叶酸还原酶具有抑制作用, 可用于治疗或预防艾滋病感染者. 制备方法是: 由2,4,6-三氨基嘧啶(51)为起始原料, 与溴丙二醛反应关环, 再与新戊酸酐(Pivalic anhydride, Piv 2O)反应得到中间体52保护氨基, 最后在催化剂作用下与芳甲基氯化锌(arylmethylzinc chloride)偶合, 水解去保护基得到产物50 (Scheme 14). 该方法的特点是总收率不高, 但所需原料均可商业提供, 从原料到产物只有四步, 易于通过平行反应形成化合物库.Scheme 14该方法早期也有大量报道, 如1983年, Taylor 等[46]采用2,4-二氨基-1H -嘧啶-6-酮(53)与三甲醛基甲烷制备类似产物54, 收率77% (Eq. 10).1996年, Gangjee [47]曾采用该方法制备出一种对二氢叶酸还原酶(DHFR)具有良好抑制活性的化合物55 (Eq. 11).1.2.2 从C-5位取代的嘧啶环出发.1988年, Prajapati 等[48]在研究尿嘧啶的成环反应时, 发现1,3-二甲基尿嘧啶(56)的噻吩基团与相邻的腈氧化物或亚硝氮羰基能发生分子内关环反应, 形成吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物57收率在75%～80%之间(Scheme 15).1997年, Connolly 等[49]发现氨基嘧啶醛与取代苯乙腈在碱性条件下能缩合成环, 并发现该类物质能有效抑制酪氨酸蛋白激酶及其受体, 通过高通量筛选得到的化合物58被认为是治疗癌症等增生性疾病的良好先导体(Scheme 16).1998年, Ojea 等[50]采用分子内热异构化将4-二烷基氨基-5-(2,2-二氰基烯基)嘧啶(59)在DMSO 中通过[1,5] 氢质子转移得到稠合的吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物60,1536有 机 化 学 V ol. 25, 2005Scheme 15Scheme 16收率为57%～95% (Scheme 17), 该方法由于采用热异构化而具有一定的新颖性, 但应用于实际反应却较难操作或可控性不太好.Scheme 172003年, Kasparec 等[51]以嘧啶醛61为起始原料, 经与乙酸酐反应后, 氧化成砜, 再与胺反应制得三取代吡啶并[2,3-d ]嘧啶-7-酮(62), 从原料出发得到产物的总收率为40%, 该方法亦是制备该类化合物较为传统的方法之一(Scheme 18).Scheme 181997年, 日本的Hirota 等[52]用6-氨基-5-硫醛基尿嘧啶(63)与富电子的烯胺64在温和条件下即可得到收率较高的吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物65 (Scheme 19), 反应活性随烯胺的取代基增加而降低, 例如, 当R 1, R 2为 (CH 2)3时, 收率可达93%; 若R 1, R 2为位阻较大的Ph 时, 则无产物生成.Scheme 192000年, Bae 等[53]采用钯催化的带甲脒或乙脒的碘尿嘧啶66与取代烯烃或乙炔类化合物在DMF 中加热反应, 能有效的关环形成吡啶并[2,3-d ]嘧啶化合物67 (Scheme 20). 在碘尿嘧啶与取代乙炔类化合物反应中, 氯化锂的存在对于反应选择性起着关键性作用, 例如, 当LiCl 存在时, 67的收率为93%, 而产物68则几乎没有; 反之, 没有LiCl 时, 67与68的收率分别为67%与27%. 该方法首次将金属催化剂引入吡啶并嘧啶化合物No. 12 任青云等：吡啶并嘧啶类化合物的合成研究进展1537Scheme 20的合成当中, 对于研究该类反应的选择性机理及实际应用方面均具有重要的参考价值.2003年, Bhuyan等[54]采用异唑并[3,4-d]嘧啶(69)与不饱和腈类化合物在催化剂三乙胺作用下, 一步生成具有生物活性的吡啶并[2,3-d]嘧啶氧化物70, 收率大于80% (Eq. 12).2 吡啶并[1,2-a]嘧啶类化合物的合成据文献[55]报道, N-取代-2-氨基苯并-γ-吡喃酮类化合物具有抑制人体内血小板聚集的作用. 吡啶并[1,2-a]嘧啶类化合物作为N-取代-2-氨基苯并-γ-吡喃酮的结构类似物, 其优越的生物活性近年来也引起了研究者们的兴趣, 许多化合物被开发成了商品. 纵观文献报道的合成方法, 主要是以取代-2-氨基吡啶作为基本原料通过环化反应制得.2.1 邻氯苯甲酸和2-氨基吡啶在超声波照射下的Ulmann-Goldberg缩合邻氯苯甲酸和2-氨基吡啶在超声波照射下的Ulmann-Goldberg缩合[56]见Eq. 13, 该反应由于其条件难以控制导致其应用受到很大局限.2.2 2-氨基吡啶和亚烷基丙二酸酯热缩合2-氨基吡啶和亚烷基丙二酸酯热缩合[57]形成吡啶并嘧啶环的方法的应用十分广泛, 其通式见Eq. 14.1989年, Ye等[58]由化合物71作为合成子与相应的2-氨基吡啶反应生成吡啶氨基亚甲基丙二酸酯(72), 当加热至熔点后, 二噁烷环开环, 失去一分子丙酮, 再经脱羧, 成环, 得到吡啶并[1,2-a]嘧啶类化合物73 (Scheme 21).Scheme 211997年, Selic[59]利用从乙酰丙酮得到的活泼烯胺化合物2-[2,2-双(乙酰基)乙烯基]丁氨基-3-二甲基氨基-丙烯酸酯(74)作为合成子, 再与2-氨基取代吡啶环缩合, 也可顺利地得到一系列吡啶并[1,2-a]嘧啶化合物75 (Eq. 15).1538有机化学V ol. 25, 20052.3 2-氨基吡啶与取代乙酸乙酯缩合成环在早期的一些专利中[60], 大多是以2-氨基吡啶(76)与2-取代乙酰乙酸乙酯(77)在高温下反应成环得到相应的吡啶并[1,2-a]嘧啶化合物, 但产率均不高, 约42%左右. 1980年, Bernath沿用这一方法, 并作了适当改进, 以聚磷酸为溶剂, 以三氯氧磷为催化剂加热关环得到产物78, 收率也有适当提高(Eq. 16).1987年, Roma等[61]报道利用Vilsmerier-Hack试剂79与2-氨基吡啶环化制备目标分子80, 但同时得到了相当的副产物81. 1990年, 亦有报道2-氨基吡啶与氰乙酸乙酯在高温高压条件下缩合成环[62], 得到化合物82 (Scheme 22).Scheme 22上述两反应虽能成功地得到目标分子, 但反应条件苛刻(高温高压)或者反应的区域选择性不强, 收率也不高. 2003年, Harriman等[62]提出了一个更为温和的反应方法. 该方法采用乙醇作溶剂, 室温反应即可得到吡啶并[1,2-a]嘧啶类化合物83 (Eq. 17). 在这个反应中, 吡啶环上的N先发生Michael加成, 然后在2-位氨基作用下形成内酰胺而得到目标产物, 吡啶环上无取代时收率可达98%以上, 而取代基越大则收率越低, 此外, 当R2为吸电子基如三氟甲基时能大大提高反应收率, 而R2为甲基或酯基时收率下降到小于5%. 2.4 2-氨基吡啶与邻位取代炔基苯异氰酸酯缩合成环利用异氰酸酯84与膦亚胺或胺类化合物反应, 生成碳二亚胺85或脲86, 经加热与邻位取代炔基反应而关环得化合物87[63] (Scheme 23).Scheme 233 吡啶并[4,3-d]嘧啶类化合物的合成和前两类吡啶并嘧啶衍生物相比, 有关吡啶并[4,3-d]嘧啶类化合物的合成报道相对较少, 其生物活性主要表现为药理学活性. 由于这类化合物人们研究较少, 其合成方法也有一定的局限性, 从该类化合物的合成原料出发, 主要分为如下几种.3.1 由4-氨基-5-氰基嘧啶化合物88进行分子内环化反应4-氨基-5-氰基嘧啶化合物88进行分子内环化反应[64]见Scheme 24.Scheme 24No. 12 任青云等：吡啶并嘧啶类化合物的合成研究进展15393.2 由4-氨基-3-氰基吡啶化合物关环1995年, Thompson[65]报道用原甲酸三乙酯对4-氨基-3-氰基吡啶化合物89关环, 制得吡啶并[4,3-d]嘧啶类化合物90. 该化合物对于离体的EGFR(表皮生长因子受体)酪氨酸激酶具有显著的抑制活性(IC50＝0.008 nmol/L) (Scheme 25).Scheme 25与上类似, 4-氨基-3-酰胺基吡啶亦可与原甲酸三乙酯反应得到吡啶并[4,3-d]嘧啶衍生物91[66] (Eq. 18).此外, 4-氨基-3-氰基吡啶类化合物92亦可与脲类化合物关环制得产物93, 该物质是一种新的GABA (γ-氨基丁酸)脑受体的选择性抑制剂[67](Scheme 26).Scheme 263.3 由四氢吡啶酮出发反应关环1992年, Bernath等[68]报道用四氢吡啶酮酯94与取代甲脒反应制得吡啶并[4,3-d]嘧啶衍生物95 (Scheme 27).Pauline[69]等用硫脲96与α-溴代酮97作用, 再用四氢吡啶酮98缩合, 得到取代噻唑基四氢吡啶并[4,3-d]嘧啶衍生物99, 可用于治疗白血病症, 抑制血小板聚集等(Scheme 28).Scheme 27Scheme 283.4 由4-甲氧基喹啉-3-甲醛与乙酰胺反应关环1975年, Hull等[70]用醇钠催化下的4-甲氧基喹啉-3-甲醛(100)在热乙醇中与乙酰胺101反应, 经一系列转变, 制得稠合的吡啶并[4,3-d]嘧啶类化合物102 (Scheme 29).Scheme 293.5 由氨基或取代氨基吡啶甲酸酯关环1967年, Ismail等[71]报道由乙酰胺吡啶甲酸乙酯(103)在氨水或羟氨作用下顺利关环制得吡啶并[4,3-d]1540有 机 化 学 V ol. 25, 2005鲜有报道.目前, 有关吡啶并[4,3-d ]嘧啶类化合物的农药活性的研究报道很少, 为了对此类新型化合物的农药活性进行探索性的研究, 我们研究组对此类新型化合物的合成方法进行了研究. 2003年, 我们由氨基吡啶甲酸酯(105)经膦亚胺106制备碳二亚胺107, 后者在温和条件下在催化剂如醇钠或碳酸钾作用下与酚、胺等发生关环反应, 得到一系列新型的吡啶并[4,3-d ]嘧啶衍生物108, 该反应具有条件温和(室温下即可反应)、反应迅速、易于提纯、收率高等优点, 每步反应的收率均可达90%以上(Scheme 30).Scheme 303.6 由4-氨基-5-乙酰基关环2004年, 在对吡啶并[4,3-d ]嘧啶衍生物的合成研究中, 我们发现含乙酰基的氰基吡啶胺109与原甲酸三乙酯作用生成脒110后, 再加入胺, 并不是如前所述(Eq. 2)与氰基关环而是与乙酰基关环, 进而得到一类结构新颖的吡啶并[4,3-d ]嘧啶衍生物111, 该反应最后一步的收率很高, 条件亦十分温和, 室温下即可反应(Scheme 31).4 结束语吡啶并嘧啶类化合物的合成方法众多, 在研究过程中, 新反应不断被发现, 许多具有高活性、高选择性的可作为医药或农药开发的新型化合物也不断被发现. 目前, 吡啶并嘧啶类化合物的合成与研究在国内外化学界均方兴未艾, 这是一个非常有意义且具有良好应用前景的课题. 相信在不久的将来, 吡啶并嘧啶类化合物将在Scheme 31我国有机合成研究领域以及相关的应用领域占有十分重要的地位.References1 Paul, B.; Lee, E. 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Chem. 2005, 25(12), 1508The reactions include Heck reaction, Kumada-Corriu reaction, Negishi reaction, Stille reaction, Suzuki reaction, Ullmann reaction, C—N coupling, C—O coupling, C—P coupling, and C—S coupling.Progress in Synthesis of Pyridopyri-midine AnaloguesREN Qing-Yun; WANG, Tao; LIU, Jian- Chao; HE, Hong-Wu*Chin. J. Org. Chem. 2005, 25(12), 1530Recent advances in the synthesis of pyridopyrimidine analogues are reviewed in this article including pyrido[2,3-d]pyrimidine, pyrido[1,2-a]pyrimidine and pyrido[4,3-d]-pyrimidine analogues with 71 references.Chiral Sulfoxides by Biooxidation of Sul-fidesJIANG, Biao; HUANG, Hao; LUO, Jun; LI, Zu-Yi*Chin. J. Org. Chem. 2005, 25(12), 1542This review is mainly focused on the catalytic asymmetric biooxidation of sulfides to chiral sulfoxides. Two enzymatic approaches in the oxidation of organic sulfides to optically active sulfoxides are described based on the use of chloroperoxidase and cyclohexanone monooxygenase.Effect of Metal Chlorides on the Reduc-tion of α-Chloroacetophenones with So-dium BorohydrideWANG, Ming-Hui; WU, Jian-Ping; YANG, Li-Rong*; CHEN, Xin-ZhiChin. J. Org. Chem. 2005, 25(12), 1548Metal chlorides such as calcium, lanthanum, magnesium, manganese and zinc chloride can efficiently improve specificity of the reduction of α-chloroacetophenone derivatives with sodium borohydride in methanol solution.。

2-(1H)-吡啶酮的新合成方法研究的开题报告开题报告：题目：2-(1H)-吡啶酮的新合成方法研究一、研究背景及意义2-(1H)-吡啶酮是一种重要的含氮杂环化合物，具有广泛的应用前景，例如用作药物、染料、农药、光学材料等。

目前，其合成方法主要有四种：1、通过氢氧化反应合成；2、使用四氯化钛-二甲基甲酰胺（TiCl4-DMF）体系合成；3、吡啶衍生物作为原料使用催化剂反应制备；4、通过羧基化反应制备。

然而，这些方法在实验操作和环境保护方面存在不少问题，因此需要寻找一种更加高效、环保的新的方法。

二、研究目的本研究旨在寻找一种新的、高效、环保的2-(1H)-吡啶酮合成方法，为2-(1H)-吡啶酮的生产提供技术支持。

三、研究内容及方案1、寻找新的催化剂体系，采用不同的反应溶剂和条件，优化反应条件；2、采用常规的物理与化学手段，如核磁共振、红外光谱等，对合成产物进行表征，并与理论计算结果进行比较。

四、研究预期结果1、发现一种新的2-(1H)-吡啶酮合成方法，相对于已有的方法，更加高效、环保；2、研究出的新方法得到验证后，可为2-(1H)-吡啶酮的生产提供技术支持，为其广泛应用打下技术基础。

五、研究实施计划及进度1、实验条件的优化：对不同的溶剂、催化剂体系和响应条件进行初始实验，并寻找最适合条件；2、产物结构的表征：将合成出的产品进行物理化学性质的测试，并与理论计算数据进行对比；3、实验结果分析：根据实验结果，针对性地对反应体系进行修正和优化。

本研究预计在两年内完成。

六、参考文献1. Shi, M.; Zhao, G.; Zhang, X.; Yan, N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10914–10915.2. Depew, M. C.; McNaughton, B. R. Synlett (Stuttgart) 2007, 2825–2827.3. Shi, Q.; Zhu, J.; Liang, Y.; Gong, Q. J. Org. Chem. 2009, 74, 6006–6009.。

4,6-二羟基嘧啶的合成及工艺优化4,6-二羟基嘧啶（4,6-dihydroxypyrimidine）是一种重要的药物中间体，广泛应用于制备核素标记化合物、药物前驱体等领域。

本文综述了4,6-二羟基嘧啶的合成方法及其工艺优化研究情况。

1. 合成方法目前，常用的4,6-二羟基嘧啶合成方法主要有以下几种。

1.1 胺基酸催化的异氰酸酯加成反应该方法利用异氰酸酯与二羟基酸反应生成4,6-二羟基嘧啶，反应过程中以二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，L-脯氨酸为催化剂，反应时间为24 h，反应温度为110°C。

该方法反应效率高，合成产物的纯度和收率都较高。

1.2 脱羧反应该方法以三羧基腺嘌呤为起始原料，通过脱羧反应生成4,6-二羟基嘧啶。

该反应会产生甲烷等有毒气体，需要采取特殊的防护措施。

此外，该方法需使用高温高压，反应过程较为危险，且产率较低。

1.3 磷酸催化的脱氧核糖反应该方法以磷酸为催化剂，以4-羟基-2-甲基嘧啶作为起始原料，在水中进行反应。

该方法反应温和、产率高。

但是，在实际工业生产中，该方法未得到广泛应用。

2. 工艺优化为了提高4,6-二羟基嘧啶的合成效率和产率，研究者一直在不断地进行工艺优化。

以下为几种常见的工艺优化方法。

选择合适的溶剂可以优化反应的效率和产率。

传统方法中常用的溶剂是DMF，但DMF 有毒性，不利于环境保护。

近年来，研究者尝试使用环保性较好的溶剂，如乙醇、水等。

目前，最常用的溶剂为水、甲醇和DMF的混合溶剂。

催化剂的种类和用量对反应的效率和产率有着重要的影响。

近年来，研究者发现，使用亲核性较强的胺类化合物作为催化剂可以提高反应效率和产率。

合适的反应温度可以提高反应的速度和产率。

目前，通常采用的反应温度为110-120°C，但研究者发现，降低反应温度可以减少副反应的发生，提高目标产物的产率。

2.4 反应时间优化适当的反应时间也对反应产率有着决定性的影响。

研究者们通过分析不同反应时间下产物的生成情况，得出了最佳反应时间为10-20 h。