魏振中，王绍辉，洪美玲

(淮北师范大学 化学与材料科学学院，安徽 淮北 235000)

一锅法合成3，4－二氢嘧啶－2(1H)－酮

魏振中，王绍辉，洪美玲

(淮北师范大学 化学与材料科学学院，安徽 淮北 235000)

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%.

Biginelli反应;3，4－二氢嘧啶－2－酮;苦味酸

1893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 实验部分

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.

表1 3，4－二氢嘧啶－2－酮及其衍生物的产率和熔点Table 1 Yield and melting point of 3，4－Dihydropyrim idine－2－Ones and their derivatives

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，O 16.68，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，O 16.59，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，O 15.45.

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，N 13.17，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，H 4.86，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.

2 结论

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.

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Abstract: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%.

Key words:Biginelli reaction;3，4－dihydropyrimidine－2(1H)－Ones;picric acid

One－Pot Synthesis of 3，4－Dihydropyrim idine－2(1H)－Ones

WEIZhen-zhong，WANG Shao-hui，HONG Mei-ling
(School of Chemistry and Materials Science，Huaibei Normal University，235000，Huaibei，Anhui，China)

O 626.4

A

2095－0691(2012)03－0046－04

2012－04－05

中科院重点实验室开放基金(PCOM201105);安徽省含能材料重点实验室基金项目(KLEM2009009)

魏振中(1979－ )，男，安徽巢湖人，硕士，讲师，主要从事药物合成研究.