鄭愛華,高海濤,屈永年
(湖北醫(yī)藥學(xué)院 醫(yī)學(xué)化學(xué)研究所,湖北 十堰 442000)
噻吩并嘧啶酮衍生物是一類具有良好生物活性的稠雜環(huán)化合物,關(guān)于其合成方法及生物活性的報道有很多[1~5],但未見2-芳氧基-噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物的合成及生物活性的報道。
氮雜Wittig反應(yīng)原料易得、條件溫和、反應(yīng)選擇性好,廣泛應(yīng)用于氮雜環(huán)的合成[6],如咪唑啉酮、喹唑啉酮及苯并噻吩并嘧啶酮雜環(huán)[7~9]等。
作者在此應(yīng)用易制備的膦亞胺(Ⅰ)與芳基異氰酸酯經(jīng)氮雜Wittig反應(yīng)得到碳二亞胺(Ⅱ);再在碳酸鉀的催化下,與不同的取代酚反應(yīng),合成得到2-芳氧基-噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物(Ⅲ),并對其結(jié)構(gòu)進行表征。合成路線如下:
Ⅲa:Ar=Ph,Ar′=p-CH3O-Ph Ⅲb:Ar=p-CH3-Ph,Ar′=m-CH3-Ph Ⅲc:Ar=p-CH3-Ph,Ar′=p-CH3S-Ph Ⅲd:Ar=p-Cl-Ph,Ar′=p-CH3-Ph Ⅲe:Ar=p-CH3-Ph,Ar′=p-CH3O-Ph
所用試劑為國產(chǎn)(或進口)化學(xué)純或分析純。
X4型熔點儀(溫度計未經(jīng)校正),北京第三光學(xué)儀器廠;PE-983型紅外光譜儀,Perkin-Elmer;400型400 MHz核磁共振儀,TMS為內(nèi)標(biāo),Varian Mercury;Finnigan Trace質(zhì)譜儀;Vario EL Ⅲ型元素分析儀。
首先由對應(yīng)的噻吩烯胺酯與三苯基膦、六氯乙烷在三乙胺存在下合成得到膦亞胺中間體(Ⅰ)[9];再在室溫及干燥氮氣保護下,將芳基異氰酸酯(3 mmol)滴加到膦亞胺中間體(3 mmol)的二氯甲烷溶液(20 mL)中,靜置6 h,減壓蒸去大部分溶劑;加入40 mL乙醚-石油醚(1∶2,體積比)以除去三苯氧膦,過濾,濾液減壓蒸去大部分溶劑即得碳二亞胺(Ⅱ)的濃縮液,加入15 mL無水CH3CN,得碳二亞胺溶液;再加入等摩爾的取代酚和無水K2CO3催化劑,在40~50 ℃回流攪拌反應(yīng)5~6 h,減壓脫去溶劑,殘余物以二氯甲烷溶解,抽濾,用乙醇重結(jié)晶,即得目標(biāo)化合物2-芳氧基-噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物(Ⅲ)。
目標(biāo)化合物Ⅲ的元素分析、IR、MS數(shù)據(jù)及收率見表1,1HNMR數(shù)據(jù)見表2。
表1 目標(biāo)化合物Ⅲ的元素分析、IR、MS和收率
表2 目標(biāo)化合物Ⅲ的1HNMR數(shù)據(jù)
由表1可以看出 ,嘧啶酮環(huán)的C=O強伸縮振動峰出現(xiàn)在1698~1705 cm-1;所有的化合物(除Ⅲd外)都有較強的分子離子峰。
由表2可以看出,噻吩環(huán)-4-H的單吸收峰出現(xiàn)在7.0 ppm左右,與苯環(huán)的吸收峰能較好地區(qū)分;與噻吩環(huán)相連的乙基的亞甲基氫的δ在2.8 ppm左右,是很清楚的四重峰,甲基氫的δ在1.3 ppm左右,是很清晰的三重峰;苯環(huán)上取代甲基氫的δ在2.35 ppm左右,甲氧基氫的δ在3.79 ppm左右,均為明顯的單峰,但甲硫基氫的δ在2.45~2.48 ppm,為多重峰。這些都證實了化合物Ⅲ的分子結(jié)構(gòu)。
采用串聯(lián)氮雜Wittig反應(yīng),合成了5種未見文獻報道的2-芳氧基-噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物。首先由膦亞胺與芳基異氰酸酯反應(yīng)得到碳二亞胺,再與取代酚在碳酸鉀的催化下反應(yīng)得到目標(biāo)化合物,收率為62%~85%,并采用元素分析、IR、MS、1HNMR等手段對目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)進行了確證。
參考文獻:
[1] Walter H.Pyrimidin-2-oxy-4-one and pyrimidin-2-oxy-4-thione de-rivatives[P].WO 99 11 631,1999-03-11.
[2] Walter H.Novel pyrimidin-4-one and pyrimidin-4-thione as fungicide[P].WO 99 14 202,1999-03-25.
[3] Aboulwafa O M,El-Metwalli M A E.Benzo[b]thiophenes,Ⅱ:Novel benzo[b]thienylhydrazine and 1,3,4-oxadiazole derivatives as potential antidepressant agents[J].Arch Pharm(Weinheim),1992,325(9):603-608.
[4] Hozien Z A,Atta F M,Hassan K M,et al.Synthesis and application of some new thienopyrimidine derivatives as antimicrobial agents[J].Synth Commun,1996,26(20):3733-3755.
[5] Walter H.Process for the preparation of pyrimidinone derivatives[P].WO 00 34 286,2000-06-15.
[6] 丁明武,劉釗杰.氮雜Wittig反應(yīng)的最近進展[J].有機化學(xué),2001,21(1):1-7.
[7] 孫勇,丁明武,劉釗杰.2-烷氧基-4H-咪唑啉-4-酮衍生物的合成與殺菌活性[J].有機化學(xué),2003,23(8):818-823.
[8] Ding M W,Liu Y,Zhang G F,et al.A rapid parallel synthesis of 2-dialkylamino-4(3H)-quinazolinones[J].J Chin Chem Lett,2004,15(3):280-283.
[9] Ding M W,Yang S J,Zhu J.New efficient synthesis of 2-substituted 5,6,7,8-tetrahydrobenzothieno[2,3-d]pyrimidin-4(3H)-ones[J].Synthesis,2004,(1):75-79.