6—甲基脲嘧啶合成原料和步骤的确定 赵阳 张海鹏

王婷+牛九树+徐向军

摘 要：通过对6-甲基尿嘧啶逆向切断，讨论并确定合成其的原料为乙酸、乙醇和尿素。考虑到中间产物乙酰乙酸乙酯和尿素的极性差异，通过实验确定了采用聚乙二醇200作为相转移催化剂，提高6-甲基脲嘧啶的产率。同时以乙酸、乙醇和尿素为原料，对甲基苯磺酸为催化剂，确定了6-甲基脲嘧啶的合成步骤。

关键词：6-甲基脲嘧啶 逆向切断 原料的选取 合成步骤

中图分类号：O643.32 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）11（a）-0104-02

有机化合物主要由三部分构成碳架、官能团、空间结构。碳架也就是碳链（骨架），官能团是碳链上决定化学性质的，并且也是碳链形成是的关键所在；所以在设计合成路线时应该从碳链和官能团上入手。逆向合成法是有機全合成中设计合成路线的常用方法之一，从需要从合成目标的分子出发，按照一定的逻辑推理原则，找出目标分子的前体[1]，再逆向找出前体的前体。逆向推理是找出合成目标分子的一个方法。现根据目标产物6-甲基脲嘧啶的结构，通过逆向切断，为确定出比较廉价的原料和合理的合成步骤进行了讨论。

1 6-甲基脲嘧啶的逆向切断

2 合成6-甲基脲嘧啶相转移催化剂的选择

从图1中可以看出：合成6-甲基脲嘧啶的关键步骤是中间产物和尿素的反应，相转移催化剂的选择对于这步反应是非常重要。

乙酰乙酸乙酯是一种疏水性的物质，而尿素是亲水的，两者处于同一反应环境中，很难混合均匀。可以尝试采用不同的相转移催化剂，如十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、苄基三乙基溴化铵和聚乙二醇200，石油醚作为溶剂，实验结果如表1所示。

由表1可以看出：在6-甲基尿嘧啶合成中若不是用相转移催化剂时，6-甲基尿嘧啶的产率远远低于使用相转移催化剂时的，是因为NH2CONH2不溶于CH3COCH2COOC2H5和石油醚，因此CH3COCH2COOC2H5不能和NH2CONH2充分接触，两者不能充分反应。当使用相转移催化剂时，相转移催化剂可使尿素进入石油醚中，增大了尿素在石油醚中的溶解度，从而使得NH2CONH2和CH3COCH2COOC2H5在石油醚中充分反应，同时生成的水采用回流分水器被易挥发的石油醚带出，促使反应更有利于向着生成6-甲基尿嘧啶的方向进行。同时可以看出：阳离子型相转移催化剂十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵和苄基三乙基溴化铵的6-甲基尿嘧啶的催化效果不如非离子型相转移催化剂聚乙二醇200，因此本实验中可以采用聚乙二醇200作为相转移催化剂[2]。

3 6-甲基脲嘧啶合成步骤的确定

采用石油醚作为溶剂、对甲基苯磺酸作催化剂、聚乙二醇200作相转移催化剂，用尿素和乙酰乙酸乙酯制备6-甲基脲嘧啶，其反应式如下：

参考文献

[1] 帅行明，秦明利.逆向合成法在有机合成中的应用[J].三门峡职业技术学院学报，2007（3）：101-102.

[2] 邢晓轲，李建辉，卫世乾.聚乙二醇200相转移催化合成6-甲基尿嘧啶[J].合成材料老化与应用，2015（1）：71-73.

[3] 赵剑英，孙桂滨.有机化学实验[M].北京：高等教育出版社，2009.

[4] 李兆陇，阴金香，林天舒.有机化学实验[M].北京：清华大学出版社，2001.