合成取代嘧啶环的新方法

以嘧啶为基础的化合物广泛存在于自然界，医药品及功能材料中，其作为有机合成的中间体在有机化学合成中一直都起着非常重要的作用，合成一些带有特定基团的嘧啶类中间体或者最终产物是非常必要的。目前嘧啶环的合成主要有两种：

1.用尿素关环得到2，4-二羟基嘧啶，羟基在经过氯代，嘧啶环上的两个氯在和其他活泼基团反应得到相应的化合物。

2.用相应的脒直接关环得到相应的化合物，其环上的羟基可以和其他活泼基团反应或者在经过氯代和其他基团反应得到相应的化合物。

本文主要介绍一种用氰基化合物和N-vinyl/aryl amides合成嘧啶环的方法，这种方法一步就可以直接得到在嘧啶环的二位和四位上都有取代基的化合物，不需要用尿素或者脒关环，在氯代后用氯代化合物做取代或者其他coupling反应得到相应的化合物；C-4杂原子取代的嘧啶衍生物在精细化学品和药物化学中非常多，多种以前无法进入C-2和C-4的嘧啶衍生物可以使用这种方法合成。这种方法依赖于electrophilic amide activation，使用无水试剂三氟甲磺酸酐（Tf₂O）和2 - 氯吡啶（2 - ClPyr）组合。

N-vinyl/aryl amides 和nitrile 2 的结合是通过nitrile 2夺取一个活化了的中间体4形成中间体5，接着环化生成相应的嘧啶取代物。nitrile 2除了抑制多余添加的2 - Cl Pyr，还被证明是最敏感的氨基激活条件。

在这种合成嘧啶环的方法中，必须要严格的控制无水无氧条件，温度的控制也很严格；Tf₂O和2-ClPyr加入的当量数对反应的收率影响不小，2-ClPy作为base，加入1.2个当量时反应的产率是最高的。在同样的条件下，用其他的base (如：TEA,DIPEA or pyridine)都没有用2-ClPyr作为base的产率高。

反应实例：

Experimental Section

Trifluoromethanesulfonic anhydride (1.10 equiv) was added via syringe over 2 min to a well-stirred mixtureof amide (1 equiv) and 2-chloropyridine(1.20 equiv) in dichloromethane (88 mL) at-78 ºC. After 10 min, the reaction mixture was placed in an ice-water bath and warmed to 0 ºC. After 4 min, nitrile (1.10 equiv) was added via syringe over 1 min.The resulting solution was allowed to warm to 23 ºC for 5 min before the reaction mixture was heated to 45 ºC in an oil bath. After 6 h, the reaction vessel was allowed to cool to 23 ºC and then triethylamine (8.08 mL) was introduced to neutralize thetrifluoromethanesulfonate salts. The volatiles were removed under reduced pressure and the residue was purified by flashcolumn chromatography (eluent: 10% EtOAc in hexanes; SiO2:11  6.5 cm) on neutralized silica gel to give quinazoline derivative product as a white solid.