微波法构建吡啶并[1,2-a]嘧啶-6酮类杂环化合物文献综述
2020-05-26 20:49:02
1.微波加热
微波加热是物质在电磁场中由介质损耗引起的体积加热,在高频变换的微波能量场作用下,分子运动由原来杂乱无章的状态变成有序的高频振动,从而使分子动能转变为热能,其能量通过空间或媒介以电磁波的形式传递,可实现分子水平上的搅拌,达到均匀加热,因此微波加热又称为无温度梯度的”体加热”[1]。在一定微波场中,物质吸收微波的能力与其介电性能和电磁特性有关。对于介电常数较大,有强介电损失能力的极性分子,与微波有较强的耦合作用,可将微波辐射转化为能量分散于物质中,因此在相同微波条件下,不同的介质组成表现出不同的温度效应,该特征可适用于对混合物料中的各组分进行选择性加热。
微波加热有致热与非致热两种效应[2]。微波是频率介于300MHz~300GHz之间的超高频振荡电磁波,其相应波长100cm~1nm,能够整体穿透有机物碳键结构,使能量迅速传达至反应物的各个动能团上。由于极性分子内电荷分布不平衡,可通过分子偶极作用在微波场中迅速吸收电磁能量,以每秒数十亿次高速旋转产生热效应,这就是微波的”致热效应”。一些学者认为,微波辐射除了存在”致热效应”外,还存在着直接作用于反应分子间引起的特殊的”非致热效应”[3]。由于微波频率与分子转动频率相近,微波被极性分子吸收时,可与分子平动能发生自由交换,降低反应活化能,加快合成速度、提高平衡转化率、减少副产物、改变立体选择性等效应,从而促进了反应进程,即所谓的”致热效应”和”非致热效应”。微波加热法在促进反应成环、氧化、金属有机化合物的合成、水解反应、磷叶立德的合成中均有所应用。
2.吡啶并嘧啶类化合物
吡啶并嘧啶类化合物以其显著生物活性成为当今化学界研究的热点之一。药理学研究表明:这类化合物可用在杀菌[4,5]、抗真菌[6]、抗肿瘤和癌症[7-8]、消炎[9]、抗痛风、抗兴奋剂、抗过敏剂、抗心血管疾病、抗支气管炎、杀虫剂[10]、植调、抗叶酸、抗组胺、抗病毒和磷酸二酯酶抑制剂等方面具有很好的化疗作用。 其中部分化合物还被开成了商品,如镇静剂 (pirenperone)、抗过敏剂 (barmastine和 pemirolast)及抗溃疡药物[11]。吡啶并嘧啶类化合物尤以其抗肿瘤和杀菌活性而受到人们广泛关注,他们是典型的二氢叶酸还原酶(DHFR)抑制剂 ,可用于治疗各种类型的肿瘤、癌症、白血病、艾滋病及其他神经性疾病[12]。 我们注意到:从大多数文献报道来看, 此类化合物主要表现为药理学活性,其农药学活性报道很少.因此我们近几年来对吡啶并嘧啶类化合物的合成及农药学活性开展了探索性性的研究并获得了很好的进展。
依据其结构特点, 吡啶并嘧啶类化合物主要分三类:吡啶并[2,3-d]嘧啶化合物、吡啶并[1,2-a]嘧啶化合物、 吡啶并[4,3-d]嘧啶化合物, 其通式如下:
2.1 吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物的合成
吡啶并[2,3-d]嘧啶及其氧代衍生物具有潜在的生物学和药理学活性, 该类化合物是人们合成和研究得最多的一类吡啶并嘧啶类衍生物。 综合近二十年来各类文献, 其合成方法主要分为两大类: (1)从吡啶环出发关环;(2)从嘧啶环出发关环。