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4-羟基-5-嘧啶甲酸乙酯衍生物的合成

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第3l卷第7期匿鼐巍强黄统辉等:4.羟基.5.嘧啶甲酸乙哺衍生物的合成化学试剂,2009,31(7),541—542;5474一羟基一5.嘧啶甲酸乙酯衍生物的合成黄统辉,张爱东,邓灵福,涂海洋’(华中师范大学农药与化学生物学教育部重点实验室,湖北武汉430079)摘要:由乙氧甲叉基丙二酸二乙酯和相应的脒在碱性条件下合成了4.羟基.5.嘧啶甲酸乙酯和2.甲基4羟基.5.嘧啶甲酸乙酯,原料易得、操作步骤简单、反应条件温和,产率呵分别达到80%和91%。关键词:甲又幕丙二酸二乙酯;4-羟基.5.嘧啶甲酸乙酯;合成中图分类号:0626.32文献标识码:A文章编号:0258.3283(2009)07.0541-02嘧啶衍生物广泛应用于医药、农药、精细化工等领域¨。3],特别是在药物分子的合成中常作为一个有效的药效团HJ,是一类重要的医药、农药合成中间体,因此研究该类化合物具有重要的意义。而2位取代4.羟基.5一嘧啶甲酸乙酯含有多种官能团,可以在多个部位进行衍生,因此,此类化合物可作为医药、农药合成中的再要中间体。Huff-IIlaIlIl等【5J以l,3,5一三嗪为原料,通过开环缩合,得到4一羟基一5一嘧啶甲酸乙酯,最终产率低于42%;Bredereck等帕J以N,N’,N”.三甲酰基甲烷为原料,对甲基苯磺酸作催化剂,但该合成路线原料较贵,产率相对较低(47%)。Geissmarm等/7]以甲叉基丙二酸二乙酯和脒为原料,得到4.羟基.5一嘧啶甲酸乙酯,但是后处理较为复杂,且需用氯仿作为溶剂,对环境污染较大。本文以工业级的乙氧基甲又基丙二酸二乙酯和相应的脒为原料,以EL11IChnso型元素分析仪(德国Vario公司);盐酸乙脒、醋酸甲脒、乙氧基甲又丙二酸二乙XT4A显微熔点测定仪(北京科仪光电仪器厂)。酯均为市售化学纯。1.2化合物的合成1.2.14-羟基.5一嘧啶甲酸乙酯(3a)的合成将1.6g(70mm01)金属钠溶于50mL无水乙醇中,待反应完全,冰水浴冷却至0℃,加入7.3g(70mm01)醋酸甲脒,随后缓慢滴加15.1g(70mm01)乙氧基甲又基丙二酸二乙酯。0℃下继续反应3h,将1.6g(70mm01)金属钠溶于50niL无水乙醇中冷却到0℃,滴加到上述反应液中。室温反应过夜后,除去绝大部分乙醇,得到黄色固体。将其加入到100mL水中,加热至溶解,待冷却后加入100mL乙醚,充分搅拌,分离出乙醚,除去未反应完全的原料。继续加热至溶解,用浓盐酸调节溶液pH至2—3,冷却后析出淡黄色同体,过滤,真空干燥,最后得到9.4g淡黄色固体3a,产率80%,111.P.191~192℃(文献【5J值:191.192‘C)。1HNMR(400MHz,CDCl3),d:l。40(t,3H,J=7.24401);.(,J=2Hzl-Iz,CHzcn_q2H,乙醇为原料,在乙醇钠的条件下反应,一步合成得到4.羟基.5.嘧啶甲酸乙酯和2一甲基4羟基.5.嘧啶甲酸乙酯,其产率可分别达到80%和9l%。此方法操作步骤简单、反应条件温和、原料便宜,较文献所用方法具有明显的优点。+叩人Nll2一R批+叩上N心一R祝2-.2b3-。3bCH2CH3);8.58(s,1H,ArH);8.80(s,lH,ArH);11.00(s,lH,ArOH)。MS,m/z(%):168(M+),(100%)。IR(KBr),v,em~:2l282,l984,l726,1675,R为:a.1t;b.喁l实验部分1.1145。元素分析,岛H8N203,实测值(计算主要仪器与试剂Trace收稿日期:20嘴埘.24基金项目:国家自然科学基金资助项目(20672043,2067.加峭)。MS型质谱仪(美国Finnigan公司);Met-curyPlus-dlX)型核磁共振仪(美国Varian公司);Nicolet型红外光谱仪(美国NexusTherrao公司);作者简介:黄统辉(1982.),男.河南周口人,博士生.主要研究方向为应用有机化学。万方数据 542化学试剂16.562009年7月值),%:C49.60(50.00);H4.82(4.80);N(16.66)。1.2.2脒为原料,从而避免使用较为昂贵的Ⅳ,Ⅳ,,胪.三甲酰基甲烷和l,3。5.三嗪,并且反应条件温和,在室温下既可进行。在后处理阶段,我们采用盐酸酸化,而非文献[7,10]中的乙酸酸化。这是因2.甲基4羟基.5.嘧啶甲酸乙酯(3b)的合成用盐酸乙脒代替醋酸甲脒,用上述方法得到无色针状晶体3b,产率91%,m.P.190。191℃。1HNMR(400M拖,CDCb),艿:1.38(t,3H,J=7.2为产物在乙酸的水溶液中溶解度较大,萃取困难,-需用大量的氯仿来萃取。用盐酸酸化,产物可直接从水溶液中析出,通过过滤就可以得到纯度较Hz,CH2CH3);2.60(s,3H,AJCH3);4.37(q,2H,J=7.2Hz,CH2CH3);8.72(s,lH,ArH);13.15(S,1H,』们H)。MS,m/z(%):182(M+,100)。m(KBr),y,cm-。:2978,l749,1649,1293,l159。元素分析,C8HIoN2q,实测值(计算值),%:C52.62(52.74);H5.58(5.53);N15.29(15.38)。同样使用孓甲基异硫脲硫酸盐、0一甲基异硫脲硫酸盐代替醋酸甲脒使用上述方法可分别得到2一甲硫基4羟基一5一嘧啶甲酸乙酯(淡黄色固体,n1.p.207℃与文献[8]值一致)、2.甲氧基4羟基.5一嘧啶甲酸乙酯(白色固体,m.P.146℃与文献[9]值一致)。2结果与讨论我们参考Geis锄ann【7J报道的方法,并对其进行改进,得到较好的实验结果。与文献所报道的合成方法相比[5,6,10,11】,产率提高了近50%,且操作简单易行。表l给出了文献及本文的实验条件和结果。表14-羟基.5.嘧啶甲酸乙酯反应条件和产率的比较Tab.1llaereactioneondilionaandyields0fethyl禾hydm'呷删mi血睁5·carb0,【ylate注:1)为改进文献实验方法得的产率;2)为文献报道的产率;3)为重复文献所得的产率。序号I、4原料为乙氧甲叉基丙二酸二乙酯、醋酸甲脒;序号2原料为Ⅳ,.Iv,,胙三甲酰基甲烷、丙二酸二乙酯;序号3原料为l,3,5.三嗪、丙二酸二乙酯;序号5—8原料为乙氧甲叉基丙二酸二乙酯、盐酸乙脒。从表l中可以看出,与Hu妇自瑚nn【5】5、Bred.ereck[6]、An静一11]所报道的方法相比,本文实验利用便宜易得的乙氧甲叉基丙二酸乙酯和盐酸乙万 方数据总之,本文以较为便宜易得的乙氧甲叉基丙啶甲酸乙酯等2取代的4_羟基.5.嘧啶甲酸乙酯。S,CHITRETS,MINYARPB.Biologicalandmedi.einalsignificanceof鲫佃idiI嘲[J].Curt.颤.,2006,90(6):793.803.学出版社,1998.for印喊鲫呲吨伽I甲商一fiomand饿地medptorhleta,andresultingpllldIlcts,,US,6458757[P].2002-01.14.eallyactive阳呷眦rlds[J].踟n.成砌嘞,21105,2(1):MI.Pyrmdine∞COllstitUeCltdnaturalbiologi—1.50.KR,SCHAEFERFC,PERERSGA.Rea商oilofS-tfiazinewithacidic口-methylenec0唧咖Ilds[J]..,.Org.Chtm.,1962,27(2):551-558.New叩蝻ofH,EFFENBERGERF,SCItWEIZEREE.5-monosul埘tutedpyrimidims【J].Chem.脑.,1962,95(3):803.809.TA.Thesyr吐hesi8of鲫雠ilsemlediates眦intheIXepmutionofanalogsofsalicyldehydeethy㈣-foriminecobah[J].J.Org.Otarn.,1946,11(6):741.750.M.Methodfor吣iIlg4-chloro-5·etIlOXyCSl'-bonyl-2-methylthiopyrinfidine:JP。2005336073[P].2005-12-08.ehloro-5P,SUZANNE-alkoxyearbG.Veffal玳n肼llt嬲伽山唱VOllonyl-2-蜊dinen:DE,24--715675[P].1977.10-27.G.W,LYTHGOEB,TODDAR,eta1.SomeI伊actions‰.Soc.。1943:388-390.0faⅡddineswithderivatives0fm山dcacid[J].J.(下转第547页)高的产物,从而避免了有机溶剂萃取及重结晶的过程,节省了成本,且产率得到了提高。二酸乙酯和相应的脒为原料,合成了4.羟基.5.嘧该反应条件温和,后处理简单,整个反应过程中只需用乙醇作为溶剂,是一个简单、绿色的合成嘧啶类衍生物的方法。参考文献:[1]JJ删K[2]唐除痴,李煜昶,陈彬,等.农药化学[M].天津:南开大[3]姗RET,ISABEH_E.Method[4]LAGOJIA[5]小肿mANN[6]BREDERECK[7]GEISSMANN[8]NOBUMASA[9]MARCEL[10]KENNER第3l卷第7期苏策等:离子液体[嘶m]眠中醇氧化成醛酮的反应研究ionophilicheterogeneouscatalystsfortheHeck547complexandSuzuki—Miyaura瓣coupling[J].Tetrahedron,2004,60liqIlid-promoted,[9]HUDDI.脚NbicJG,ⅥssERAE,BEICHERTTWM,eta1.CharacterizationandcOlil[埘80nofhydmphilieionic岫u池inandhydropho-(38):8553.8560.temperaturecorporelingtheimida-[5]MOJun,XULi-jin,XIAOJiaI卜b锄g.Ionichighlybyaryl760.zoliumcation[J].GreenChem.,2001,3(4):156-164.rngio-selecfiveHeckarylmionofElectron-Richolellnshalides[J].J.Am.Chem.Soc.。2005,127(2):751—0嫡d羽ionofalcoholstoketonesandaldehydesinionicllqukl[Bnfan]巩SUD+,ltAN啪,ZHANGoflti,HEJun-hua[6]RROWNRA,POI_LETP,MCK00NE,ela1.Asymn洲c(tnstit_IIteofOIganio&Medicinal(:hemishy,SchoolofPetro—hydrngenaaonandcatalyst,,cydingus访gionicliquidandchemical嘶唰ng,k岬灿UniversityAbstract:TheoxidationTechnology,klIIzh咖踟pe硼证calcarbondioxide[J]..,.Am.锄1.SDc.,2001,730050,Clam),HuaxueShiji,2009。31(7),545~547[7]D咖S123(6):1of研瑚Tyands£=o讪ryalcoholsIothe254-1255.JEL,SUAREZPAz,EINIDFrS,eta1.Selectiveof1,3-butadienecorrespondingaldehydesandkelonesinbyDMSO/AqOwaftionic叩d[Bmim]阢demonstratedthatthestudied.‰results∞lal)击chydrodinmizationcofnl础diseolvedb)rpalliuminionic娜ds[J].0r:萨砌忧础泌,咒.alLclionofferedseveraladvantagesfeaturingmildcondition,hJishprta血ctyield.ab龇eofcarboxylic1998。17(5):815.819.dationandsimobcouldbereused.work一叩pfD(洳.Moreover,theacidsformeduponover-oxi-ionicliquid[8]黄壹俊.活化二甲亚砜选择性氧化醇的反应[J].大学化学,2003,18(4):55—57.Keywords:ionicliquid;ketone;aldehyde;oxidation(上接第542页)[11]ANGERERVS.Productclass删:Starting12:pyrimidirm[J].Se/targetfromdiethylethyl2-(ethoxymethylene)malomte,theandmolecules4-laydroxypyrimidine-5·earbo呵lateweTe跏眈.,2004,16:379-572.ethyl4-hydroxy-2·-methylpyrirnidine-5·-earboxylatesizedatsynthe··yieldof踟%and92%,respectively.Theone-stepwastoSrat岫of甜lyI4.姆出嬲yp吨-Ⅻne.5∞rb暇矾a把deriva·fivesHUANGmethodforsynthesisofthetargetmoleculeshigheryieldofsimplewiththeTong-hui,‘ZHANG肛出昭,DENGU,ng-#,TUUniversity,Wuhant唰products鹪咖paredreportedHai-yang‘(KeyIalx,ratoryofPesticide&ChemicalBiologyofmethod.腼nig竹ofEducation,CentralChinaNormal430079,China),HuaxneS岣i,2009,31(7),541—542;547dwx3,pyrimidine-5-咖late;synthesisKeywords:diethyl2-(ethoxymethylene)malomte;ethyl4-hy·(上接第544页)[102DENNISopmentofamide铲owthCD,RAVIPN,lONGspiro-(indoline-3,4'-piperidine)hydrochlorideSheng-shung,eta1.Devd·hydrochlofidewasdeveloped.Thec0I叩叩ndI-H-1’-Cb2.-一5fluoro-spiro-(indoline-hishspecificaetivitysul-fur-35··labeledsulfon··3,4’-pi刚dille)w鹤preparedproachreported加thepresenceofinbyusi|lgthet埘calsymbedc印·radioligandthathom砌neseemagngue砌啦[J].,.Meat.Chem.,allowedtheidentifieationofn删b)r心i卵ela1.CbzinI'-N哪hydrogenated10%ptluadiulllsupportedd『la删resulting1996。39(9):l767.1770.thecompound1-Boe.1’.H.5.nun肛spil肛(indoline-3,4’.1-Nof母Im瞄缸0f1-B吣孓al姗廿s面舡(indolirb.3,4’-pi】pe慨)Ren-yun’,FANGXiao-niⅡ,ZHOUXi-pip耐di.e)afterI-H·1’·Cb2·5一fluoro-spi肛(indoline-byBoc3,4’-piperidine)waskeymedicineprotectedanhydnde.Finally,theh柚m曲岫^出KUANGao-chun,1.I/0Chemicalintermedi日tel-Boc·5·tluoro-spiro-(indoline-3。4’-wa8EI唱.m丽ng,Jin艇芦l咖University,Ji’anQiu-ya,,,xu‰咖(Gollegeof0l哪卸and343009,piperidine)hydroehloddehydrochloride砒roomtemperatureobbined.China).HuaxueShiji,2009,31(7),543—544;547K呵吣:spiropiperidineinternledi且le;svllthesiscompound;Bocanhydride;medicineAb瓯眦t:AconvenientmethodforsyT吐llesisof1-Boc·5·fluoro-—+-+—+-+-+-+—+—+—+-+-—+—斗—+一+-—●—-●—+—+—+-+-+-+—+-+-十-+-+-—●·^十-+-十-—卜-+-+-。卜,—-‘-+-。-——_。—‘卜。—卜。‘-。—●。。+‘请您继续支持关心本刊。共同进步万方数据 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作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

黄统辉, 张爱东, 邓灵福, 涂海洋, HUANG Tong-hui, ZHANG Ai-dong, DENG Lingf-u, TU Hai-yang

华中师范大学,农药与化学生物学教育部重点实验室,湖北,武汉,430079化学试剂

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