β-环糊精是一种具有内部空腔和疏水性的超分子催化剂，常用于结合客体分子并选择性地催化各种有机反应，从而合成生物活性杂环化合物。此外，使用环糊精作为催化剂时，水可以作为溶剂，便于有机合成产物的分离。
最近的研究发现，使用β-环糊精作为催化剂，在水中结合超声波可以将吡唑、吡喃和嘧啶基与芳香醛乙酰乙酸乙酯、水合肼、苯甲醛和巴比妥酸四个组分一步合成为吡唑并吡喃并嘧啶，反应时间仅为25分钟，产出率高达84%-91%。
●β-环糊精的催化效果
研究者比较了牛磺酸、CTAB、TBAB、γ-环糊精和β-环糊精等催化剂的效果，结果发现β-环糊精的催化效率最高，而γ-环糊精的催化效果较差。
●最佳的β-环糊精浓度
研究者比较了10mol、20mol和25mol的β-环糊精浓度，发现20mol浓度时催化效果最好。
●最适合的反应溶剂和温度
研究者比较了在极性非质子传递剂（DMF、THF和CH3CN）和极性质子传递性溶剂（H2O和EtOH）中的反应效果，发现在极性质子溶剂H2O和EtOH：H2O（1：1）中反应效果最好。
在反应温度方面，室温下反应产物得率较低，而当温度升至50摄氏度时，反应速度最快，产物得率最高。
●官能团的影响
研究者还测试了带有吸电子或给电子取代基的各种芳香醛与反应的相容性。结果表明，反应都能顺利进行，并且能够耐受多种官能团，如氯、硝基溴、氟、甲基、甲氧基、羟基和苯基。在吸电子取代基的条件下，产物得率较高，而在给电子取代基的条件下稍低，但仍能以良好或优异的收率得到产物。
●催化剂的重复使用
重复使用催化剂可以显著减少生产步骤和成本。研究者对β-环糊精的重复使用次数进行了研究，发现它可以重复使用4个循环，且保持91%-84%的高产率。然而，在4个循环后，反应时间延长，产物得率下降。
研究者提出了β-环糊精催化的可能机制。
反应的第一步是乙酰乙酸乙酯和水合肼的缩合，形成中间体，该中间体与烯醇化合物A达到平衡。芳香醛和巴比妥酸经Knoevenagel缩合形成aford B，生成下一个中间体。
醛和巴比妥酸可以在β-环糊精的空腔中形成非共价可逆超分子复合物，提高醛和巴比妥酸的局部浓度，使其溶解在水性介质中，从而便于醛与巴比妥酸反应，生成亚苄基嘧啶B。这一缩合步骤的加速归因于水性β-环糊精提供的独特疏水性截头圆锥形空腔和向外的亲水性羟基基团。
中间体A和B在β-环糊精的空腔中进行迈克尔加成，形成C。该加合物不稳定，通过氧阴离子与羰基的亲核加成反应进行分子内环化，生成中间体D。最后，中间体D脱水，得到吡唑并吡喃并嘧啶产物。
β-环糊精是一种生态友好、可重复使用、廉价且可生物降解的催化剂。与其他稠合三环吡唑并吡喃并嘧啶衍生物的催化剂相比，使用β-环糊精具有操作简便、反应时间短、产率高甚至优异、适用范围广的优势。此外，可以使用水作为溶剂，减少有机溶剂污染，更加环保。
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