[发明专利]一种铜盐催化合成多取代嘧啶的方法

说明书

本发明公开了一种铜盐催化合成多取代嘧啶的方法，在空气条件下，将脒类化合物盐酸盐、一级醇、二级醇三组分混合，利用铜盐催化反应，一锅法合成多取代嘧啶。与现有技术相比，本发明具有以下优点：以苄脒盐酸盐、一级醇、二级醇为反应原料，原料廉价易得无污染；没有使用贵金属和其他有机氧化剂，而是利用廉价的商品化醋酸铜作为催化剂，空气为氧化剂，节约成本；该合成方法效率高，使用范围广，底物适用性广。

技术领域

本发明属于有机合成方法领域，具体涉及到一种铜盐催化合成多取代嘧啶的方法。

背景技术

嘧啶是十分重要的N杂环化合物，拥有非常好的生物活性和应用价值，是天然产物、农药、医药、精细化工产品、功能分子材料等的重要组成部分。例如:嘧啶对生命存在和生理活动来说是一种极为重要的物质，存在于生物体内的核酸中有三种就是嘧啶类结构，即尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶，在医药领域，嘧啶类化合物广泛应用在消炎、抗肿瘤、抗疟疾等，尤其近期发现部分嘧啶化合物对抑制HIV以及AIDS病毒具有良好的作用，引起广大科学研究工作者越来越多的关注与兴趣；在农药领域，由于具有抗病毒、杀菌的作用，自20世纪60年代首次研发并应用在实际农业生产中具有杀菌、抗病毒活性的乙嘧酚嘧啶化合物以来，各国都在积极地开发嘧啶类的杀菌药物，在这个方面已经有了长足的发展与进步；另外嘧啶化合物也广泛应用于光电物理材料以及功能材料之中。由于嘧啶化合物具有高效、对人类低毒等优点，因此其分子设计、合成与生物活性研究仍然是当今绿色农药创制的一个热点。探究嘧啶化合物的合成和各种应用具有极其重要的研究意义。

目前文献中介绍的合成多取代嘧啶的方法主要有以下几种：

(一)两分子的α，α-二溴肟醚和格式试剂进行反应得到2，4，6，-三取代嘧啶衍生物，但是该反应的条件苛刻，需要在-42℃，因而限制了其在工业上的应用。

(二)通过Tf₂O催化酰胺和腈发生反应生成嘧啶衍生物的合成方法。该反应以二氯甲烷为溶剂，2-氯吡啶作为添加剂，在微波条件下升温至140℃，反应16h即可得到嘧啶产物。该方法虽然具有良好的底物适应性，但是需要微波加热，因而限制了其广泛适用。

(三)Eddy Sotelo课题组曾采用胍、醛、α-氰基酮三组分一锅法合成嘧啶衍生物。该反应在DMF中，以Na₂CO₃作为碱，同样在微波加热下反应12h即可得到相应产物。该方法虽然具有操作简单，反应用时短，具有良好的底物适应性等优点，但需要微博加热，依然限制了其工业使用。

(四)Chaskar课题组报道了苄脒盐酸盐和α，β-不饱和酮在酸催化下，无需使用金属，60℃下反应即可得到相应产物。

(五)江焕峰课题组在2016年报道了脒类化合物和烯丙基类化合物在氧气氧化的作用下形成嘧啶衍生物。该反应具有良好的官能团适用性以及高效的原子利用率。

(六)近期Kempe、Kirchner等分别用铱和锰的pincer型配合物通过脒的盐酸盐和一级醇、二级醇进行多组分反应得到嘧啶衍生物，但配合物催化剂结构复杂，制备困难。

综上所述，现代合成2，4，6-三取代嘧啶化合物的虽然方法很多，但有些合成方法条件苛刻，成本较高；有些合成步骤较为复杂而且产率较低；因此研究一种廉价高效、底物适用性广的合成方法是十分必要的。

发明内容

针对现有技术上的不足，本发明旨在提供一种铜盐催化合成多取代嘧啶的方法，在空气条件下，将脒类化合物盐酸盐、一级醇、二级醇三组分混合，利用铜盐催化反应，一锅法合成多取代嘧啶，该合成方法催化剂廉价易得，成本低，原料易得，底物适应性广泛。