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脲及其衍生物在人类生产生活的各个领域皆有着广泛的应用,尤其在医药学、化学、农业等领域应用更为广泛。1-环己基-3-(4-羟基苯基)脲是合成选择性β1受体阻滞剂他林洛尔的重要中间体,还可用于制备子宫松弛剂和保护酪氨酸酶类药物。
目前,1-环己基-3-(4-羟基苯基)脲的合成研究报道较少。OsbornHelenM.I.等人报道了以1-环己基-3-(3,4-二羟基苯基)脲为原料,在三光气、对氨基苯酚、氧气和儿茶酚氧化酶条件经两步反应得到目标化合物,该方法原料无市售、操作繁琐、生产效率较低,不适合工业化生产。本研究设计了一条新的合成路线,以3-(4,4,5,5-四甲基-1,3-二氧硼烷-2-基)苯胺(1)为原料,经酰化和氧化两步反应得到目标产物1-环己基-3-(4-羟基苯基)脲(3),合成路线如下所示。
1实验部分
1.1仪器与试剂
仪器:DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(上海科升仪器有限公司);85-2B型磁力搅拌器(上海禾汽玻璃仪器有限公司);YH-A2002型电子天平(瑞安市英衡电器有限公司);ZF-7三用紫外分析仪(巩义市予华仪器有限责任公司);SHZ-D(III)循环水式多用真空泵(上海互佳仪器有限公司);AdvanceDMX400型核磁共振仪(Bruker公司,400MHz,TMS为内标);旋转蒸发仪(东京理化器械株式会社,N1200系列)。实验所用试剂均为市售化学纯或分析纯,并按要求进行纯化处理。
1.2实验方法
1.2.1化合物2的制备在500mL单口瓶中,加入三光气(9.48g,3.37mmol)和200mL二氯甲烷,室温搅拌10min,待溶解完全后,加入3-(4,4,5,5-四甲基-1,3-二氧硼烷-2-基)苯胺(20.0g,4.6mmol),继续搅拌1h,将反应液浓缩,往浓缩液中加入200mL二氯甲烷,在冰水浴下依次缓慢加入三乙胺(18.84g,9.9mmol)和环己胺(17.42g,10mmol),升温至48℃搅拌2h,TLC检测反应完全,冷却至室温,除去溶剂,加入150mL1mol/L稀盐酸,析出白色固体,抽滤,滤饼用饱和碳酸氢钠100ml洗涤2次,干燥得粗品。将粗品用200mL乙醇重结晶,得纯品为白色颗粒状固体25.29g,收率为80.10%。m.p.:218~220℃;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:7.79(d,J=6.9Hz,2H),7.34(s,2H),6.25(s,1H),4.61(s,1H),3.71(s,1H),2.02(d,J=11.9Hz,2H),1.75(d,J=10.1Hz,2H),1.43(s,2H),1.38(s,12H),1.22-1.14(m,2H)。
1.2.2化合物3的制备取化合物2(1.0g,2.05mmol)和适量的甲醇加入100mL的单口烧瓶中,搅拌至完全溶解后,加入3mL30%过氧化氢,室温下反应2h后将反应液倒入水中,析出固体,抽滤,干燥得到白色固体0.56g,收率为83.77%。m.p.:212~214℃;1HNMR(500MHz,DMSO-d6)δ:8.92(s,1H),7.93(s,1H),7.12(d,J=8.9Hz,2H),6.62(d,J=8.8Hz,2H),5.88(d,J=7.9Hz,1H),3.49-3.38(m,1H),1.78(d,J=12.5Hz,2H),1.72-1.58(m,2H),1.53(d,J=12.6Hz,1H),1.38-1.23(m,2H),1.23-1.04(m,3H)。
2讨论
本文以3-(4,4,5,5-四甲基-1,3-二氧硼烷-2-基)苯胺为原料,经两步反应得到目标产物,经相关文献报导显示原有方法所需时间长达12h,本文研究的方法反应只需时间6h,很大程度上缩短了反应时间,提高了反应效率。具体的优化过程如下:
2.1化合物2的合成
该化合物文献的合成方法分为两步,需要对中间体进行分离纯化,而在本文中采用一锅法,中间体无需纯化直接进行下一步反应,简化了后处理过程,且可减少后处理过程产品的损失,提高反应收率。最后对终产品的纯化过程中,先加入稀盐酸除去反应过程中过量的碱性物质,再经重结晶纯化,可得到纯品。
2.2化合物3的合成
化合物3在原有文献的合成方法分为两步反应、使用成本高的原料,操作繁琐。本文使用第一步反应合成的化合物2与H2O2经一步反应直接得到化合物3,简化了实验操作,且该反应是在室温下进行,条件温和,易于控制。后处理操作为直接抽滤得到产品,相比文献中用硅胶层析法纯化的后处理操作更加简便、高效、收率更高。
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