CN101348457B - 一种四氢吡啶季铵盐及其合成方法 - Google Patents

一种四氢吡啶季铵盐及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种四氢吡啶季铵盐，是氯化N，N-二甲基-3-氰基-4-氨基-1，2，5，6-四氢吡啶。其合成方法：以3-二甲氨基丙腈为起始原料，在氮气保护下，用强碱去氢得到加成产物，然后水解，得到的水解产物在乙醚中通入干燥的氯化氢气体，制得目标化合物。本发明方法简单、原料易得、产率达80％以上。所合成的四氢吡啶季铵盐不仅可作为表面活性剂，而且也可用作杀菌剂。

Description

一种四氢吡啶季铵盐及其合成方法
技术领域
本发明涉及四氢吡啶类化合物，具体属于一种四氢吡啶季铵盐及其合成方法。
背景技术
四氢吡啶类化合物广泛存在于具有生物活性的天然产物和药物分子中，是重要的医药中间体。传统的合成方法是将吡啶衍生物部分还原，得到四氢吡啶类化合物。近几年，Aza Diels-Alder反应成为制备四氢吡啶和哌啶类化合物的研究热点，但是原料Danishefsky二烯不容易得到，有一定的局限性。
发明内容
本发明旨在提供一种四氢吡啶季铵盐及其合成方法，该合成方法简单、原料易得、产率较高。
本发明提供的一种四氢吡啶季铵盐，是氯化N，N-二甲基-3-氰基-4-氨基-1，2，5，6-四氢吡啶，其结构式：
Figure DEST_PATH_GSB00000051800300011
本发明提供的一种四氢吡啶季铵盐的合成方法，包括如下步骤：
(1)在氮气保护下，按体积比1∶30～50将3-二甲氨基丙腈加入正己烷中，搅拌，冰水浴冷却下，加入特丁醇钾，然后自然升至室温，搅拌8～12小时，将溶剂滤掉，得到加成产物，其中反应物摩尔比为特丁醇钾∶3-二甲氨基丙腈＝1∶2；
(2)加成产物加少量水水解，得到水解产物，加水量以反应体系变澄清为准；
(3)水解产物用乙醚提取，干燥，通入干燥的氯化氢气体，析出白色针状固体，抽滤，干燥得目标化合物。
反应方程式：
所述的特丁醇钾，也可以用正丁基锂、N，N-二异丙基氨基锂或特丁醇钠等强碱代替。从方便操作和原料廉价的角度考虑，优选特丁醇钾。
水解产物在酸催化下发生分子内环合反应制得四氢吡啶季铵盐，酸的选择尤为重要，由于季铵盐易溶于水，故需无水酸，氯化氢气体是最好的选择。
本发明优点和效果：
本发明合成的四氢吡啶季铵盐不仅可作为表面活性剂，而且也可用作杀菌剂。该合成方法简单、原料易得、产率较高。
附图说明
图1为氯化N，N-二甲基-3-氰基-4-氨基-1，2，5，6-四氢吡啶的X-ray晶体结构图
具体实施方式
实施例1
在氮气保护下，将3-二甲氨基丙腈0.385mL(3.42mmol)加到15mL正己烷中，搅拌，冰水浴冷却下分批加入0.192g(1.71mmol)特丁醇钾，加完后自然升至室温，搅拌反应过夜，将溶剂滤掉，得到白色固体即加成产物。得到的白色固体加少量水水解，用乙醚提取，用无水硫酸镁干燥，通入干燥的氯化氢气体，析出白色针状固体，抽滤，干燥得0.262g目标化合物氯化N，N-二甲基-3-氰基-4-氨基-1，2，5，6-四氢吡啶，收率82％。
实施例2
在氮气保护下，将3-二甲氨基丙腈7.7mL(0.068mol)加到250mL正己烷中，搅拌，冰水浴冷却下分批加入3.81g(0.034mol)特丁醇钾，加完后自然升至室温，搅拌反应过夜，将溶剂滤掉，得到白色固体即加成产物。得到的白色固体加少量水水解，用乙醚提取，用无水硫酸镁干燥，通入干燥的氯化氢气体，析出白色针状固体，抽滤，干燥得5.38g目标化合物，收率84.5％。
目标化合物氯化N，N-二甲基-3-氰基-4-氨基-1，2，5，6-四氢吡啶经1HNMR、13C NMR、元素分析和X-ray晶体衍射表征，结果如下：
1H NMR(300MHz，D2O)δ：2.55(t，2H，CH2)，3.03(s，6H，CH3)，3.41(t，2H，CH2)，3.83(s，2H，CH2).
13C NMR(75MHz，D2O)δ：24.04，51.64，58.70，59.54，63.20，119.03，156.29.
Anal.cacldfor C8H14ClN3：C，51.20，H，7.52，N，22.39.Found：C，51.34，H，7.70，N，22.04.
晶体参数：C8H14ClN3，crystal size：0.30×0.20×0.20mm，Monoclinic，
Figure G2008100793633D00031
Figure G2008100793633D00033
Figure G2008100793633D00034
α＝90.00°，β＝105.508(4)°，γ＝90.00°，V＝973.7(5)，T＝293(2)K，space group P21/c，Z＝4，dcalc＝1.280g/cm3，F(000)＝400，3892reflections measured，1709unique.The final R＝0.0494(I>2σ)，WR＝0.0938，S＝1.026.
X-ray衍射晶体结构图见图1。

Claims (3)

1.一种四氢吡啶季铵盐，其特征在于，它是氯化N，N-二甲基-3-氰基-4-氨基-1，2，5，6-四氢吡啶，其结构式：
Figure FSB00000051800200011
2.如权利要求1所述的四氢吡啶季铵盐的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在氮气保护下，按体积比1∶30～50将3-二甲氨基丙腈加入正己烷中，搅拌，冰水浴冷却下，加入特丁醇钾，然后自然升至室温，搅拌8～12小时，将溶剂滤掉，得到加成产物，其中反应物摩尔比为特丁醇钾∶3-二甲氨基丙腈＝1∶2；
(2)加成产物加少量水水解，得到水解产物，加水量以反应体系变澄清为准；
(3)水解产物用乙醚提取，干燥，通入干燥的氯化氢气体，析出白色针状固体，抽滤，干燥得目标化合物。
3.如权利要求2所述的四氢吡啶季铵盐的合成方法，其特征在于，所述的特丁醇钾用正丁基锂、N，N-二异丙基氨基锂或特丁醇钠代替。
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