CN101830904A - 一种4-氯吡咯并嘧啶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种合成4-氯吡咯并嘧啶的新方法,属于化学合成技术领域。该方法以氰乙酸乙酯,硫脲,乙醇钠,2-氯乙醛,乙酸钠为原料,以乙醇、氨水,水,三氯氧磷为溶剂,以活性镍为催化剂,通过四步反应,得到目标产品4-氯吡咯并嘧啶,并经液相色谱、核磁谱图、质谱进行数据表征。本发明工艺路线段短,生产周期短,合成成本低;同时避免了氢化钠危险品的使用,合成工艺安全可靠,后处理方法简单便捷。发明产品的收率高(为50~58%),产品纯度高(为98~99%)。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域,涉及一种4-氯吡咯并嘧啶的制备方法。
背景技术
4-氯吡咯并嘧啶是一种重要的医药中间体,是包括CP690550,CGP76030等多种药物的母核中间体,并且在国内外很多医药中间体的合成中有广泛的应用,具有很大的市场。
《化学试剂》2007年05期公开了一种4-氯吡咯并嘧啶的合成方法,是以氰乙酸乙酯为起始原料,与溴乙醛缩二乙醇在氢化钠作用下得到α-氰基α-(2,2-二乙氧基乙基)乙酸乙酯,再与硫脲环合,接着在镍催化下消除巯基,在酸性条件下水解,最后用三氯氧磷取代得到4-氯吡咯并嘧啶。总收率达42.3%,,纯度≥98.1%。但该文献中采用具有较高危险性的氢化钠为原料给4-氯吡咯并嘧啶的合成带来了不安全隐患。同时,该方法合成4-氯吡咯并嘧啶方法通过5步反应才能完成(1:α-氰基α-(2,2-二乙氧基乙基)乙酸乙酯的合成;2:2-巯基-6-氨基-5-(2,2-二乙氧基乙基)-4-羟基嘧啶的合成;3:6-氨基-5-(2,2-二乙氧基乙基)-4-羟基嘧啶的合成;4:4-羟基吡咯并嘧啶的合成;5:4-氯吡咯并嘧啶的合成,其工艺路线、工艺周期长,合成成本高,收率较低。
发明内容
本发明目的在于提供一种合成4-氯吡咯并嘧啶的新方法。
本发明合成4-氯吡咯并嘧啶的方法,包括以下工艺步骤:
(1)2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将氰乙酸乙酯与硫脲以1∶1~1∶3的摩尔比溶解在乙醇中,于0~5℃缓慢加入氰乙酸乙酯摩尔量1.5~3倍的乙醇钠,室温搅拌1~2小时,然后升温至80~100℃,回流反应8~10小时,冷却至室温,过滤,固体用乙醇洗涤,干燥得到2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶。
(2)4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶加入到氨水中,再加入2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量3~5倍的活性镍,加热至80~100℃,回流4~6小时,然后趁热过滤除去活性镍,冷却至室温,析出固体,过滤,固体用水洗涤,干燥得到4-氨基,6-羟基嘧啶。
其中氨水的质量浓度为20%~30%,用量为2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶质量的10~20倍。
(3)4-羟基吡咯并嘧啶的合成
将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠以1∶3~1∶5的摩尔比加入到水中,水的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶质量的10~20倍;加热到60~80℃,缓慢加入2-氯乙醛的水溶液,搅拌反应4~6小时,冷却到室温,过滤,固体水洗涤,干燥,得到4-羟基吡咯并嘧啶。
其中,2-氯乙醛的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量2~5倍;2-氯乙醛水溶液的质量浓度为20%~40%。
(4)4-氯吡咯并嘧啶的合成
将4-羟基吡咯并嘧啶溶解到三氯氧磷中,于80~100℃搅拌反应2~4小时,蒸去多余的三氯氧磷,冷却至0~10℃,用冰水淬灭,搅拌20~30分钟,用氢氧化钠调PH至9~10,过滤,固体用水洗涤,干燥,用甲苯重结晶得到纯品4-氯吡咯并嘧啶。
其合成路线如下:
合成产品的表征:
下面通过核磁共振氢谱,质谱,高效液相色谱、熔点测定等方法对本发明合成的化合物进行表征。
1.核磁共振氢谱数据如下:
H-NMR(400MHz,DMSO):δ=12.534-12.518(s,1H),8.562(s,1H),7.671-7.652(d,1H),6.585-6.576(d,1H)。
其中化学位移δ=12.534-12.518(s,1H)是吡咯环上的活泼氢,8.562(s,1H),7.671-7.652(d,1H)为吡咯环上2号位上的氢,6.585-6.576(d,1H)为吡咯环上3号位的氢。核磁共振氢谱测定结果确定为4-氯吡咯并嘧啶。
2.质谱仪测定数据如下:
EI-MS(m/z,%)118,153。
该化合物分子量为153,谱图中出现153的峰,118的峰为分子打去元素氯剩下的碎片峰。质谱测定结果确定为4-氯吡咯并嘧啶。
3、高效液相色谱:
纯度为98.2~99.6%。
4、熔点分析:
熔点为183-184℃。
综合分析上述、核磁共振氢谱,质谱,高效液相色谱、熔点测定,表明本发明合成的最终产品为4-氯吡咯并嘧啶,并纯度合格。其结构式为:
其中收率为50~58%。
本发明合成方法与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明以氰乙酸乙酯,硫脲,乙醇钠,2-氯乙醛,乙酸钠为原料,以乙醇、氨水,水,三氯氧磷为溶剂,以活性镍为催化剂,通过四步反应,得到目标产品4-氯吡咯并嘧啶,其工艺路线段短,生产周期短,简化了合成工艺,降低了合成成本。
2、同时避免了氢化钠危险品的使用,合成工艺安全可靠.
3,本发明工艺后处理方法全部采用过滤,简单便捷。
4、本发明产品的收率高,产品纯度高。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明合成4-氨基,6-羟基嘧啶的方法做进一步的说明。
实施例一
(1)2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将氰乙酸乙酯与硫脲以1∶1的摩尔比溶解在乙醇中,于0℃缓慢加入氰乙酸乙酯摩尔量1.5倍的乙醇钠,室温搅拌2小时,然后升温至85℃,回流反应8小时,冷却至室温,过滤,固体用乙醇洗涤,干燥得到2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶,收率85%。
(2)4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶加入到质量浓度为25%的氨水中,氨水的用量为2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶质量的10倍;再加入2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量3倍的活性镍,加热至80℃,回流6小时,然后趁热过滤除去活性镍,冷却至室温,析出固体,过滤,固体用水洗涤,干燥得到4-氨基,6-羟基嘧啶,收率88%。
(3)4-羟基吡咯并嘧啶的合成
将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠以1∶4的摩尔比加入到水中,水的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶质量的15倍;加热到80℃,缓慢加入2-氯乙醛水溶液(质量浓度为30%,用量为4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量的2倍),搅拌反应7小时,冷却到室温,过滤,固体水洗涤,干燥,得到4-羟基吡咯并嘧啶,收率89%。
(4)4-氯吡咯并嘧啶的合成
将4-羟基吡咯并嘧啶溶解到三氯氧磷中,于85℃搅拌反应2小时,蒸去多余的三氯氧磷,冷却至0℃,用冰水淬灭,搅拌30分钟,用氢氧化钠调PH至10,过滤,固体用水洗涤,干燥,用甲苯重结晶得到纯品4-氯吡咯并嘧啶,收率85%。
4-氯吡咯并嘧啶的总收率为57%,纯度为98.2%。
实施例二
(1)2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将氰乙酸乙酯与硫脲以1∶3的摩尔比溶解在乙醇中,于5℃缓慢加入氰乙酸乙酯摩尔量2倍的乙醇钠,室温搅拌3小时,然后升温至90℃,回流反应9小时,冷却至室温,过滤,固体用乙醇洗涤,干燥得到2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶,收率80%。
(2)4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶加入到质量浓度为20%的氨水中,氨水的用量为2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶质量的15倍;再加入2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔来那个4倍的活性镍,加热至80℃,回流6小时,然后趁热过滤除去活性镍,冷却至室温,析出固体,过滤,固体用水洗涤,干燥得到4-氨基,6-羟基嘧啶,收率85%。
(3)4-羟基吡咯并嘧啶的合成
将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠以1∶3的摩尔比混合到水中,水的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶质量的10倍;加热到70℃,缓慢加入2-氯乙醛水溶液(质量浓度为25%,用量为4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量的3倍),搅拌反应6小时,冷却到室温,过滤,固体水洗涤,干燥,得到4-羟基吡咯并嘧啶,收率87%。
(4)4-氯吡咯并嘧啶的合成
将4-羟基吡咯并嘧啶溶解到三氯氧磷中,于80℃搅拌反应3小时,蒸去多余的三氯氧磷,冷却至0℃,用冰水淬灭,搅拌20分钟,用氢氧化钠调PH至10,过滤,固体用水洗涤,干燥,用甲苯重结晶得到纯品4-氯吡咯并嘧啶,收率88%。
4-氯吡咯并嘧啶的总收率为52%,纯度为98.6%。
实施例三
(1)2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将氰乙酸乙酯与硫脲以1∶2的摩尔比溶解在乙醇中,于0℃缓慢加入氰乙酸乙酯摩尔量2.5倍的乙醇钠,室温搅拌1.5小时,然后升温至90℃,回流反应10小时,冷却至室温,过滤,固体用乙醇洗涤,干燥得到2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶,收率82%。
(2)4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶加入到质量浓度为25%的氨水中,氨水的用量为2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶质量的20倍;再加入2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔来那个6倍的活性镍,加热至80℃,回流6小时,然后趁热过滤除去活性镍,冷却至室温,析出固体,过滤,固体用水洗涤,干燥得到4-氨基,6-羟基嘧啶,收率86%。
(3)4-羟基吡咯并嘧啶的合成
将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠以1∶4的摩尔比加入到水中,水的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶质量的20;加热到80℃,缓慢加入2-氯乙醛水溶液(质量浓度为20%,用量为4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量的2倍),搅拌反应6小时,冷却到室温,过滤,固体水洗涤,干燥,得到4-羟基吡咯并嘧啶,收率84%。
(4)4-氯吡咯并嘧啶的合成
将4-羟基吡咯并嘧啶溶解到三氯氧磷中,于80℃搅拌反应4小时,蒸去多余的三氯氧磷,冷却至0℃,用冰水淬灭,搅拌30分钟,用氢氧化钠调PH至10,过滤,固体用水洗涤,干燥,用甲苯重结晶得到纯品4-氯吡咯并嘧啶,收率85%。
4-氯吡咯并嘧啶的总收率为50%,纯度为99.2%。
实施例四
(1)2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将氰乙酸乙酯与硫脲以1∶1.5的摩尔比溶解在乙醇中,于0℃缓慢加入氰乙酸乙酯摩尔量2.5倍的乙醇钠,室温搅拌1.5小时,然后升温至82℃,回流反应8小时,冷却至室温,过滤,固体用乙醇洗涤,干燥得到2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶,收率83%。
(2)4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶加入到质量浓度为20%的氨水中,氨水的用量为2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶质量的15倍;再加入2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔来那个5倍的活性镍,加热至100℃,回流6小时,然后趁热过滤除去活性镍,冷却至室温,析出固体,过滤,固体用水洗涤,干燥得到4-氨基,6-羟基嘧啶,收率86%。
(3)4-羟基吡咯并嘧啶的合成
将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠以1∶3的摩尔比加入到水中,水的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶质量的18倍;加热到80℃,缓慢加入2-氯乙醛水溶液(质量浓度为35%,用量为4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量的2倍),搅拌反应6小时,冷却到室温,过滤,固体水洗涤,干燥,得到4-羟基吡咯并嘧啶,收率88%。
(4)4-氯吡咯并嘧啶的合成
将4-羟基吡咯并嘧啶溶解到三氯氧磷中,于80℃搅拌反应3小时,蒸去多余的三氯氧磷,冷却至0℃,用冰水淬灭,搅拌20分钟,用氢氧化钠调PH至10,过滤,固体用水洗涤,干燥,用甲苯重结晶得到纯品4-氯吡咯并嘧啶,收率84%。
4-氯吡咯并嘧啶的总收率为53%,纯度为98.9%。
实施例五
(1)2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将氰乙酸乙酯与硫脲以1∶1.2的摩尔比溶解在乙醇中,于0℃缓慢加入氰乙酸乙酯摩尔量1.5倍的乙醇钠,室温搅拌2小时,然后升温至85℃,回流反应10小时,冷却至室温,过滤,固体用乙醇洗涤,干燥得到2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶,收率85%。
(2)4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶加入到质量浓度为25%的氨水中,氨水的用量为2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶质量的12倍;再加入2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔来那个6倍的活性镍,加热至90℃,回流6小时,然后趁热过滤除去活性镍,冷却至室温,析出固体,过滤,固体用水洗涤,干燥得到4-氨基,6-羟基嘧啶,收率87%。
(3)4-羟基吡咯并嘧啶的合成
将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠以1∶4的摩尔比加入到水中,水的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶质量的12倍;加热到80℃,缓慢加入2-氯乙醛水溶液(质量浓度为40%,用量为4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量的3倍),搅拌反应6小时,冷却到室温,过滤,固体水洗涤,干燥,得到4-羟基吡咯并嘧啶,收率90%。
(4)4-氯吡咯并嘧啶的合成
将4-羟基吡咯并嘧啶溶解到三氯氧磷中,于80℃搅拌反应2小时,蒸去多余的三氯氧磷,冷却至0℃,用冰水淬灭,搅拌20分钟,用氢氧化钠调PH至10,过滤,固体用水洗涤,干燥,用甲苯重结晶得到纯品4-氯吡咯并嘧啶,收率87%。
4-氯吡咯并嘧啶的总收率为58%,纯度为98.6%。
Claims (4)
1.一种4-氯吡咯并嘧啶的合成方法,包括以下工艺步骤:
(1)2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将氰乙酸乙酯与硫脲以1∶1~1∶3的摩尔比溶解在乙醇中,于0~5℃缓慢加入氰乙酸乙酯摩尔量1.5~3倍的乙醇钠,室温搅拌1~2小时,然后升温至80~100℃,回流反应8~10小时,冷却至室温,过滤,固体用乙醇洗涤,干燥得到2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶;
(2)4-氨基,6-羟基嘧啶的合成
将2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶加入到氨水中,再加入2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量3~5倍的活性镍,加热至80~100℃,回流4~6小时,然后趁热过滤除去活性镍,冷却至室温,析出固体,过滤,固体用水洗涤,干燥得到4-氨基,6-羟基嘧啶;
其中,氨水的用量为2-巯基,4-氨基,6-羟基嘧啶质量的10~20倍;
(3)4-羟基吡咯并嘧啶的合成
将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠以1∶3~1∶5的摩尔比加入到水中,加热到60~80℃,缓慢加入2-氯乙醛的水溶液,搅拌反应4~6小时,冷却到室温,过滤,固体水洗涤,干燥,得到4-羟基吡咯并嘧啶;
所述2-氯乙醛的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶摩尔量2~5倍;
(4)4-氯吡咯并嘧啶的合成
将4-羟基吡咯并嘧啶溶解到三氯氧磷中,于80~100℃搅拌反应2~4小时,蒸去多余的三氯氧磷,冷却至0~10℃,用冰水淬灭,搅拌20~30分钟,用氢氧化钠调PH至9~10,过滤,固体用水洗涤,干燥,用甲苯重结晶得到纯品4-氯吡咯并嘧啶。
2.如权利要求1所述4-氯吡咯并嘧啶的合成方法,其特征在于:步骤(2)所述氨水的质量浓度为20%~30%。
3.如权利要求1所述4-氯吡咯并嘧啶的合成方法,其特征在于:步骤(3)所述2-氯乙醛水溶液的质量浓度为20%~40%。
4.如权利要求1所述4-氯吡咯并嘧啶的合成方法,其特征在于:所述步骤(3)中,将4-氨基,6-羟基嘧啶、乙酸钠加入到水中时,水的用量为4-氨基,6-羟基嘧啶质量的10~20倍。
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