4-嘧啶酮的制备及其理论研究应用

基本信息

4-嘧啶酮，又称4-羟基嘧啶，英文名：4-Pyrimidinol，CAS号：4562-27-0，分子量：96.087，密度：1.3±0.1 g/cm3，沸点：227.2±13.0°C at 760 mmHg，分子式：C4H4N2O，熔点：163-167°C，闪点：91.2±19.8°C，类白色至灰色粉末固体，常温常压下稳定，常温，避光，通风干燥处，密封保存。4‑嘧啶酮广泛应用于各类药物、农药以及化工领域，也常用于各种药物设计和研究，具有广泛的用途。

制备方法

方法一：高压釜中加入四氢呋喃80mL、6‑氯‑4‑嘧啶酮10.0g、10%钯碳0.5g、乙酸0.5mL和三乙胺0.8mL。氮气置换3次，氢气置换3次，控制釜内压力1.0～2.0Mpa，温度45±5℃，搅拌反应16小时。取样TLC检测反应完毕，高压釜降温至室温，抽滤，滤液减压浓缩，加入正庚烷（100mL），升温至40～50℃搅拌3小时，降温至室温搅拌1小时，抽滤，湿品真空干燥得产品4‑嘧啶酮为类白色固体6.77g，收率：92.0%，纯度：99.3%。¹H‑NMR(400MHz，DMSO‑d₆)δ：8.17(s，1H)，7.89(d，J=6.8Hz，1H)，6.31(d，J=6.7Hz，1H)。

方法二：高压釜中加入甲醇80mL、6‑溴‑4‑嘧啶酮13.7g、20%氢氧化钯碳0.5g和碳酸氢钠0.6g。氮气置换3次，氢气置换3次，控制釜内压力1.0～2.0Mpa，温度50±5℃，搅拌反应20小时。取样TLC检测反应完毕，高压釜降温至室温，抽滤，滤液减压浓缩，加入正庚 烷（150mL），升温至40～50℃搅拌3小时，降温至室温搅拌1小时，抽滤，湿品真空干燥得产品4‑嘧啶酮为类白色固体7.12g，收率：94.7%，纯度：99.4%^[1]。

理论研究

李宝宗在4(3H)-嘧啶酮及其类似物互变异构的理论研究中，采用密度泛函理论，在B3LYP/6-311G**基组水平上，计算并考察了4-嘧啶酮及其类似物(5-氟4(3H)-嘧啶酮、4-巯基嘧啶和5-氟4-巯基嘧啶)醇式结构和酮式结构进行结构互变质子迁移过程中的2种可能途径：(a)分子内质子迁移；(b)水助质子迁移。计算结果表明，途经b所需要的活化能较小。研究还表明，氢键在降低反应活化能方面起着重要的作用^[2]。

参考文献

[1]南京威凯尔生物医药科技有限公司,湖北天舒药业有限公司. 一种4-嘧啶酮衍生物的制备方法:CN202311723826.6[P]. 2024-01-16. 

[2]李宝宗. 4(3H)-嘧啶酮及其类似物互变异构的理论研究[J]. 化学研究,2007,18(1):54-56. DOI:10.3969/j.issn.1008-1011.2007.01.016.