CN103980193A - 2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成 - Google Patents

2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成 Download PDF

Info

Publication number
CN103980193A
CN103980193A CN201410227848.8A CN201410227848A CN103980193A CN 103980193 A CN103980193 A CN 103980193A CN 201410227848 A CN201410227848 A CN 201410227848A CN 103980193 A CN103980193 A CN 103980193A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
diamino
dicyanopyridine
synthetic
aldehyde
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410227848.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103980193B (zh
Inventor
李加荣
杨俊娟
史大昕
张奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN201410227848.8A priority Critical patent/CN103980193B/zh
Publication of CN103980193A publication Critical patent/CN103980193A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103980193B publication Critical patent/CN103980193B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/78—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms, with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D213/84—Nitriles
    • C07D213/85—Nitriles in position 3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，属于合成技术领域。制备反应通式如下，式中：其中R1为脂肪族化合物，选自直链、支链或环状的C1-6烷基、烯基或炔基；芳香族化合物为苯环或杂环结构，选自苯、萘、蒽、苝、噻吩、吡啶、呋喃、咪唑、噁唑、噻唑、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并咪唑、苯并恶唑或苯并噻唑等；R2为醛芳环上的取代基，可以为H、F、Cl、Br、NO2、OH、烷基、烷氧基，也可以是2,4-二氯、2-氯-6-氟等双取代基；该取代基的数量和位置不限。其合成方法为：通过磁力搅拌、微波、固相合成等方式中的一种，芳香类醛、丙二腈、氨水三组分一锅法合成目标产物。本发明可用不同底物合成多种未见文献报道的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶衍生物。

Description

2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成
(一)技术领域
该项发明涉及一种经由芳香类醛或脂肪类醛、丙二腈和氨水三组分一锅法反应合成一系列未见文献报道的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶衍生物(2,6-diamino-3,5-dicarbonitrilepyridine compounds)的方法，属合成技术领域。
(二)背景技术
邻氨基腈是一类非常有用的合成子，可以合成吡咯、咪唑、吡唑、喹啉、喹唑啉酮等具有光电、生物和医药活性的含氮杂环化合物(JJEES,2012,4:47-61.；Chem.Rev.,1993,93:1991-2005.)。这类物质还可以发射较强的荧光，作为新型功能材料应用到荧光发光器件、荧光探针、电化学传感器等非线性光学材料中(中国科学,2014,44(3):381-388.)。对称的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶分子的共轭平面结构赋予该分子具有较强的π-π*跃迁吸收；另一方面分子所具有的两组邻氨基腈取代基的推拉电子效应增强了分子内的电荷转移能力，能发射出较强荧光，因此也可以作为新型功能材料应用到荧光发光器件和荧光探针等非线性光学材料中：如任世杰报道了具有双氰基吡啶骨架结构化合物的荧光性能(Adv.Meter.,2014,24(17):2357-2361.)；Sandrine Charier等报道了具有氨基吡啶结构化合物为荧光探针在水溶液中识别pH值的应用(Angew.Chem.Int.Edit.,2004,43(36):4785-4788.)；包芸霞等报道了具有双氨基吡啶骨架结构化合物为荧光探针在多糖识别中的应用(Nat.Methods.,2005,2:845-850.)；周艳梅等报道了2,6-二氨基吡啶衍生物作为过渡金属离子荧光探针的研究(光谱学与光谱分析,2007,27(12):2518-2522.)。
此外，这类分子可以方便地衍生得到在医药、农化、染料等领域获得应用的吡啶并[2,3-d:6,5-d’]二嘧啶酮类似物(Scheme1。有机化学,2013,33:174-177.；Heterocycl.Commun.,2003,9:203-208.；J.Am.Chem.Soc.,1981,103:5943-5945.)。
综上所述，具有对称结构的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶不仅自身有较好的光学性能，在合成上也有重要应用。遗憾的是这类具有高度对称的二氨基二腈吡啶化合物Ⅱ的合成方法仅有一种(Scheme2)，即由2-氯代的氨基二腈吡啶化合物I的氨化获得，收率仅为44％(Synthetic.Commun.,2011,41:2859-2869.)。这里，Ⅰ的获取也需要经由羧酸三乙酯和丙二腈在吡啶催化下生成(Monatsh.Chem.,1977,108:895-900.)。
鉴于对称的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的重要性，而现有合成方法存在步骤相对较多、可适底物有限、产物收率低等不足。为此，本发明提供了一种三组分一锅法合成2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶衍生物的新方法，具有原料廉价、易得，无需催化剂，反应条件温和，操作简便，原子经济，收率高。该发明的应用范围广泛，可用不同底物合成一系列未见文献报道的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶衍生物。同时，专利还研究了该类化合物的荧光性能。
(三)发明内容
本发明的技术方案是：25℃至100℃下，由芳香醛或脂肪类醛、丙二腈和氨水发生一锅串联反应合成一系列的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶衍生物，反应通式为：
其中R1为脂肪族化合物，选自直链、支链或环状的C1-6烷基、烯基或炔基；芳香族化合物为苯环或杂环结构，选自苯、萘、蒽、苝、噻吩、吡啶、呋喃、吡咯、吡唑、咪唑、噁唑、噻唑、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、苯并咪唑、苯并恶唑或苯并噻唑等；R2为醛芳环上的取代基，可以为H、F、Cl、Br、NO2、OH、烷基、烷氧基，也可以是2,4-二氯、2-氯-6-氟等双取代基；该取代基的数量和位置不限。芳香类醛或脂肪类醛、丙二腈、氨水的加入顺序可以任意互换，合成方式可以为搅拌，微波或固相合成。
制备过程为：
a.加料
在反应容器内加入摩尔比为1～50的芳香类醛与丙二腈的混合物，加入用量为芳香类醛1～500倍的醇水等溶剂作为反应介质，加入用量为芳香类醛1～50倍的氨水。芳香类醛或脂肪类醛为，但不仅为甲醛、丙醛、苯甲醛、萘甲醛、蒽甲醛、苝甲醛、吡啶醛、噻唑醛、呋喃醛、取代的苯甲醛；醇水溶剂为，但不限于甲醇-水、乙醇-水等溶剂中的一种。
b.反应
在常规的搅拌装置中，使反应物在25℃至100℃下搅拌反应3～5小时，以薄层色谱(TLC)监测反应进程。薄层色谱的展开剂为乙酸乙酯、石油醚、环己烷、正己烷、甲醇、氯仿、二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃，或其中的两者或三者的混合液。
c.反应液后处理
将反应结束后的反应液直接过滤，得到固体混合物，即为粗产物。
d.产物纯化
对于步骤三的粗产物进行重结晶或者柱层析纯化，得到产率为1-99％的纯目标化合物。重结晶溶剂可以是，但不限于水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、乙酸乙酯、二氯甲烷、苯和甲苯。柱层析时采用硅胶柱或者氧化铝柱，展开剂为，但不限于乙酸乙酯/石油醚(1:1～1:30，体积比)、甲醇/二氯甲烷(1:5～1:50，体积比)、氯仿、丙酮。
本发明优点在于：原料廉价易得，操作过程简单，原子经济性高，无需催化剂，反应条件温和，收率较高，可以最大限度地减少化学污染，应用范围十分广泛，可用不同底物合成多种未见文献报道的4-取代2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶衍生物；本发明的化合物可作为荧光发光材料应用到荧光探针或荧光器件中。
(四)附图说明：
图1化合物1(1*10-5mol/L水溶液)的紫外吸收光谱(左)和荧光可见吸收光谱(右)
图2化合物1(2a)、2(2b)、5(2c)在紫外灯照射下的荧光图
图3化合物(12)的X射线单晶衍射图
(五)具体实施方式：
实例例1
a.化合物的制备
于100ml的圆底烧瓶中加入25ml甲醇和5ml水，搅拌下加入10mmol苯甲醛，加入20mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，于室温下将混合液用磁力搅拌反应3h。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以四氢呋喃重结晶提纯产物，得到淡黄色固体4-苄基-2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶(1)化合物，收率约81％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。苯甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(1)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.54-7.55(3H,m,Ar-H),7.48-7.47(2H,m,Ar-H),7.27(4H,s,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):165(2C),161,128.6(3C),128.3(2C),138,116,5,111,4,79.8(2C)；IR(film)νmax3475,3425,3363,3220,3158,2205,1674,1624,1586,1558,1540,1458,760,702cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)236.0([M+1]+,100).
b.荧光光谱测试
将化合物(1)配制为1*10-5mol/L的水-DMSO溶液，在Hitachi U-3900H紫外色谱仪上测试化合物(1)的紫外吸收光谱，并在Hitachi F-7000荧光光谱仪上进行荧光发光性能测试，结果显示:激发波长为334nm时，在464nm附近发出较强的蓝色荧光。其紫外吸收光谱和荧光吸收光谱如附图1所示。
c.荧光性能
将化合物(1)配制为1*10-5mol/L的水溶液，在ZF-1型三用紫外分析仪上进行荧光发光性能测试，结果显示：激发波长为365nm时，该水溶液发出肉眼可见的蓝色荧光，如附图2中的2a所示。
实施例2
a.化合物的制备
于100ml的圆底烧瓶中加入25ml乙醇和10ml水，搅拌下加入10mmol水杨醛，加入20mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，混合液于回流温度下，用磁力搅拌反应1.5h。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以乙酸乙酯和丙酮重结晶，得到淡黄色粉末(2)，收率80％(重结晶母液回收)，m.p.＝223-225℃。水杨醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(2)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.08-9.05(1H,s,OH),7.51-7.54(3H,m,Ar-H),7.13-7.16(1H,m,Ar-H),4.05(4H,s,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):165(2C),162,155.1,130.7,130.6,128,7,121.8,118.0,113.7(2C),78.7(2C)；IR(film)νmax3345,3132,2210,1647,1608,1559,1541,1477,764,742cm-1cm-1；MS(ESI):m/z(relativeintensity)273([M+Na]+,100).
b.荧光图谱
将化合物(2)配制为1*10-5mol/L的水溶液，在ZF-1型三用紫外分析仪上进行荧光发光性能测试，结果显示：激发波长为365nm时，该水溶液发出肉眼可见的绿色荧光，如附图2中的2b所示。
实施例3
于100ml的圆底烧瓶中加入20ml甲醇和10ml水，搅拌下加入10mmol2-氯苯甲醛，加入20mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，混合液在100℃下，用微波加热10min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以丙酮重结晶，得到白色晶体(3)，收率79％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。2-氯苯甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(3)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.65(1H,m,Ar-H),7.55-7.47(3H,m,Ar-H),7.35(4H,m,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):165(2C),160,138.9,132.1,131.4,130.1,129.72,127.7,115.7(2C),80.4(2C)；IR(film)νmax3470,3419,3364,3174,2209,1660,1622,1573,1558,1541,1453,1313,1035,764,714cm-1；MS(ESI):m/z(relativeintensity)268.10([M-1]-,100).
实施例4
于100ml的圆底烧瓶中加入20ml甲醇和10ml水，搅拌下加入10mmol2,4-二氯苯甲醛，加入20mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，混合液在100℃下，用微波加热15min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以丙酮重结晶，得到白色晶体(4)，收率77％(重结晶母液回收)，m.p.＝226-228℃。2,4-二氯苯甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(4)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.61(1H,m,Ar-H),7.45-7.43(1H,m,Ar-H),5.33(1H,s,Ar-H),4.08(4H,s,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):165(2C),162,137,136.6,133.5,130.9,130.2,127.4,113.7(2C),78.7(2C)；IR(film)νmax3468,3331,3326,2218,1634,1576,1547,1367,997,739cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)305.0([M+1]+,100).
实施例5
a.化合物的制备
于100ml的圆底烧瓶中加入30ml甲醇和10ml水，搅拌下加入10mmol2-氰基苯甲醛，加入30mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，混合液在100℃下，用微波加热15min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以丙酮重结晶，得到橙色固体(4)，收率78％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。2-氰基苯甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(4)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.97(1H,m,CH),7.74-7.70(3H,m,Ar-H),7.74(4H,m,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):165(2C),162,144.0,133.5,132.7,129.9,128.1,117.1,113.7(2C),103.9,78.7(2C)；IR(film)νmax3328,3211,2928,2855,2747,2202,1723,1665,1574,1514,1469,1403,1228,1206,1091,767,705cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)259.3([M-1]-,100).
b.荧光图谱
将化合物(5)配制为1*10-5mol/L的水溶液，在ZF-1型三用紫外分析仪上进行荧光发光性能测试，结果显示：激发波长为365nm时，该水溶液发出肉眼可见的橙色荧光，如图2c所示。
实施例6
于100ml的圆底烧瓶中加入20ml二氯甲烷，搅拌下加入10mmol4-甲氧基苯甲醛，加入50mmol丙二腈，再加入70mmol浓氨水，混合液在120℃下，用微波加热10min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以丙酮重结晶，得到白色晶体(6)，收率81％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。4-甲氧基苯甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(6)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:3.84(3H,s,-OCH3),7.43-7.44(2H,m,Ar-H),7.21(4H,s,NH2),7.10-7.08(2H,m,Ar-H)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):161.6(2C),160.9,159.9,130.4,127,5(2C),117.2(2C),114.4(2C),80.2(2C),55.8；IR(film)νmax3582,3384,3337,3100,2217,1666,1592,157,1533,1464,1353,1306,1210,1004,732,704cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)264.10([M-1]-,100).
实施例7
于100ml的圆底烧瓶中加入40ml乙腈和10ml水，搅拌下加入10mmol2-乙氧基苯甲醛，加入25mmol丙二腈，再加入100mmol浓氨水，混合液在80℃下，用磁力搅拌加热4.0h。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以乙醇重结晶，得到淡黄色晶体(7)，收率82％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。2-乙氧基苯甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(3)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.46-7.48(2H,m,Ar-H),7.43-7.44(H,m,Ar-H),7.04-7.07(H,m,Ar-H),7.24(4H,m,NH2),3.97-4.12(2H,m,OCH2),1.26-1.29(3H,m CH3)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):161.4(2C),158.1,155.6,131.7,130.2,124.6,120.9,116.8,113.3(2C),81.3(2C),64.2,14.9；IR(film)νmax3497,3455,3344,3228,2208,1602,1640,1619,1562,1540,1449,1227,1047,784,765cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)268.10([M-1]-,100).
实施例8
于100ml的圆底烧瓶中加入20ml甲醇和10ml水，搅拌下加入10mmol甲醛，加入30mmol丙二腈，再加入40mmol浓氨水，混合液在100℃下，用微波加热15min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以丙酮重结晶，得到白色晶体(8)，收率76％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(8)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.21(4H,s,NH2),8.03(1H,s,pyridine-H)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):161.5(2C),149.1,115.6(2C),100.6(2C)；IR(film)νmax3424,3352,3356,2206,1662,1622,1559,1541；MS(ESI):m/z(relative intensity)158([M-1]-,100).
实施例9
于100ml的圆底烧瓶中加入30ml乙醇和10ml水，搅拌下加入10mmol正丙醛，加入20mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，混合液在100℃下，用微波加热15min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以丙酮重结晶，得到浅黄色固体(9)，收率79％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。正丙醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(9)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.21(4H,s,NH2),2.32(3H,m,CH3),3.05(2H,m,CH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):164.5(2C),166.1,112.6(2C),75.6(2C),21.6,13.5；IR(film)νmax3425,3353,3346,2216,1662,1622,1559,1541；MS(ESI):m/z(relative intensity)186([M-1]-,100).
实施例10
于100ml的圆底烧瓶中加入20ml四氢呋喃和10ml水，搅拌下加入10mmol2-醛基吡啶，加入30mmol丙二腈，再加入40mmol浓氨水，混合液在100℃下，用微波加热10min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以丙酮重结晶，得到淡褐色固体(10)，收率79％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。2-醛基吡啶与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(3)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.32-7.36(2H,m,Ar-H),7.85(H,m,Ar-H),8.59(H,m,Ar-H),7.74(4H,s,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):164.5(2C),160.3,154,6,149.2,137,2,123.6,120.5,113.7(2C),79.4(2C)；IR(film)νmax3470,3419,3365,3174,2219,1660,1622,1573,1558,1541,1453,1313,1035,764,714cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)235([M-1]-,100).
实施例11
于100ml的圆底烧瓶中加入50ml二氯甲烷和15ml水，搅拌下加入10mmol2-甲醛噻吩，加入30mmol丙二腈，再加入40mmol浓氨水，混合液在80℃下，用微波加热10min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以乙醇:水(V/V＝1:1)重结晶，得到黄色固体(9)，收率80％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。2-甲醛噻吩与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(3)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.2-7.4(2H,m,Ar-H),7.7(H,m,Ar-H),7.74(4H,s,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):164.5(2C),160.2,138.2,127.6,128.6,128,113.7(2C),79.3(2C)；IR(film)νmax3470,3419,3365,2205,1660,1622,1573,1558,1541,1453,1313,1035,764cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)240([M-1]-,100).
实施例12
于100ml的圆底烧瓶中加入20ml乙醇和10ml水，搅拌下加入10mmol萘甲醛，加入20mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，混合液在室温下，用研钵研磨30min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以四氢呋喃和丙酮重结晶，得到针状白色晶体(12)，化合物的单晶结构如图3，收率75％(重结晶母液回收)，m.p.＞300℃。萘甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(5)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.05-8.10(3H,m,Ar-H),7.59-7.67(4H,m,Ar-H),7.33(4H,s,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):160.8(2C),158.9,133,132.9,129.6,128.5(2C),127.2,126.4,126.2,125.4,124.3,116.1(2C),81.3,67.0；IR(film)νmax3262,3062,2929,1685,1650,1555,1450,1359,1304,1224,990,754,687cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)284.2([M-1]-,100).
实施例13
于100ml的圆底烧瓶中加入20ml乙醇和10ml水，搅拌下加入10mmol蒽甲醛，加入20mmol丙二腈，再加入20mmol浓氨水，混合液在室温下，用研钵研磨30min。反应完成后，直接过滤，得到固体混合物。以四氢呋喃和丙酮重结晶，得到黄色粉末(13)，收率85％(重结晶母液回收)，m.p.＝173-175℃。蒽甲醛与丙二腈、氨水的反应式为：
产物(6)的波谱数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.96-8.08(4H,m,Ar-H),7.52-7.61(4H,m,Ar-H),4.13(4H,s,NH2)；13C NMR(100MHz,DMSO-d6),(ppm):160.8(2C),158.9,133,132.9,129.6(2C),128.5(2C),127.2,126.4,126.2(2C),125.4(2C),124.3(2C),116.1(2C),81.3(2C)；IR(film)νmax3436,2219,1686,1637,1445,1368,1129,1082,903,732cm-1；MS(ESI):m/z(relative intensity)334.0([M-1]-,100).

Claims (7)

1.2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，其特征在于：以芳香类醛、丙二腈和氨水，三组分一锅法合成2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶衍生物，反应通式为：
其中R1为脂肪族化合物，选自直链、支链或环状的C1-6烷基、烯基或炔基；芳香族化合物为苯环或杂环结构，选自苯、萘、蒽、苝、噻吩、吡啶、呋喃、吡咯、吡唑、咪唑、噁唑、噻唑、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、苯并咪唑、苯并恶唑或苯并噻唑等；R2为醛芳环上的取代基，可以为H、F、Cl、Br、NO2、OH、烷基、烷氧基，也可以是2,4-二氯、2-氯-6-氟等双取代基；该取代基的数量和位置不限。
2.如权利要求1所述的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，其特征在于：该反应为三组分一锅法合成；原料之一的氨水也为该反应体系的催化剂；合成设备为恒温磁力搅拌装置、微波合成仪和研钵固相合成仪中的一种。
3.如权利要求1所述的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，其特征在于：
1)其中烷基选自直链或支链的C1-6烷基，烷氧基选自直链或支链的C1-6烷氧基，芳基选自C6-10芳基，杂芳基选自包含1至3个氧原子、氮原子或硫原子的5至10元杂芳基；
2)其中烷基选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；烷氧基选自甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基和己氧基；
3)芳基选自苯、萘、蒽和苝；杂芳基选自吡啶、嘧啶、噻吩、呋喃、吡咯和吡喃。
4.如权利要求1所述的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，其特征在于：反应介质为水、甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、环己烷、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、四氢呋喃和卤代烃类。
5.如权利要求1所述的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，其特征在于：
1)反应物芳醛与丙二腈的物质的量的比为1:1～1:5；
2)反应物芳醛与氨水的物质的量的比为1:1～1:10；
3)在25℃至100℃下反应0.1h-3.0h。
6.如权利要求1所述的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，其特征在于：将反应结束后的反应液直接过滤，得到粗产物。
7.如权利要求1所述的2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成，其特征在于：对于粗产物进行重结晶或者柱层析纯化，得到产率为1-99％的纯目标化合物。重结晶溶剂可以是，但不限于水，甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、乙酸乙酯、二氯甲烷、苯和甲苯。柱层析时采用硅胶柱或者氧化铝柱，展开剂为，但不限于乙酸乙酯/石油醚(1:1～1:3，体积比)、甲醇/氯仿(1:5～1:50，体积比)、二氯甲烷和丙酮。
CN201410227848.8A 2014-05-27 2014-05-27 2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成 Expired - Fee Related CN103980193B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410227848.8A CN103980193B (zh) 2014-05-27 2014-05-27 2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410227848.8A CN103980193B (zh) 2014-05-27 2014-05-27 2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103980193A true CN103980193A (zh) 2014-08-13
CN103980193B CN103980193B (zh) 2016-05-04

Family

ID=51272390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410227848.8A Expired - Fee Related CN103980193B (zh) 2014-05-27 2014-05-27 2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103980193B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105017279A (zh) * 2015-07-13 2015-11-04 北京理工大学 一种双噻吩并吡啶类衍生物及其制备方法
WO2016208240A1 (ja) * 2015-06-23 2016-12-29 株式会社カネカ 有機ｅｌ材料およびそれを用いた有機ｅｌ素子

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1407971A (zh) * 1999-10-01 2003-04-02 拜尔公司 取代的2－硫代－3,5－二氰基－4－芳基－6－氨基吡啶及其应用
CN1441783A (zh) * 2000-07-18 2003-09-10 山之内制药株式会社 含二氰基吡啶衍生物的药物
CN1887871A (zh) * 2006-07-21 2007-01-03 中山大学 2,6－二氨基－3,5－二腈基－4－芳基吡啶衍生物及其合成方法与应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1407971A (zh) * 1999-10-01 2003-04-02 拜尔公司 取代的2－硫代－3,5－二氰基－4－芳基－6－氨基吡啶及其应用
CN1441783A (zh) * 2000-07-18 2003-09-10 山之内制药株式会社 含二氰基吡啶衍生物的药物
CN1887871A (zh) * 2006-07-21 2007-01-03 中山大学 2,6－二氨基－3,5－二腈基－4－芳基吡啶衍生物及其合成方法与应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOURAD CHIOUA,等: "Studies on the Acetylation of 3,6-Diamino-1H pyrazolo[3,4-b]pyridine-5-carbonitrile Derivatives", 《JOURNAL OF HETEROCYCLIC CHEMISTRY》 *
THOMAS J. MURRAY,等: "Synthesis of heterocyclic compounds containing three contiguous hydrogen bonding sites in all possible arrangements", 《TETRAHEDRON》 *
杨留攀,等: "2,3,8,9-四氢吡啶并[2,3-d:6,5-d]二嘧啶-4,6-二酮衍生物的合成", 《有机化学》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016208240A1 (ja) * 2015-06-23 2016-12-29 株式会社カネカ 有機ｅｌ材料およびそれを用いた有機ｅｌ素子
CN105017279A (zh) * 2015-07-13 2015-11-04 北京理工大学 一种双噻吩并吡啶类衍生物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103980193B (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yahaya et al. Improved one-pot synthetic conditions for synthesis of functionalized fluorescent coumarin-thiophene hybrids: Syntheses, DFT studies, photophysical and thermal properties
Mishra et al. Synthesis of fused pyrroles containing 4-hydroxycoumarins by regioselective metal-free multicomponent reactions
Martins et al. Improved synthesis of tetraaryl-1, 4-dihydropyrrolo [3, 2-b] pyrroles a promising dye for organic electronic devices: An experimental and theoretical approach
Wang et al. Benign and efficient synthesis of 2-substituted 4 (3 H)-quinazolinones mediated by iron (III) chloride hexahydrate in refluxing water
Poomathi et al. Reaction of isatins with 6-amino uracils and isoxazoles: isatin ring-opening vs. annulations and regioselective synthesis of isoxazole fused quinoline scaffolds in water
Yang et al. Microwave-assisted synthesis of 2, 3-dihydropyrido [2, 3-d] pyrimidin-4 (1 H)-ones catalyzed by DBU in aqueous medium
Khandebharad Amol et al. Synthesis of 3-Methyl-4-arylmethylene-isoxazol-5 (4H)-ones catalyzed by Tartaric acid in aqueous media
CN102911111B (zh) 一种咔唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱及其制备方法
Bonacorso et al. Synthesis, 11B-and 19F NMR spectroscopy, and optical and electrochemical properties of novel 9-aryl-3-(aryl/heteroaryl)-1, 1-difluoro-7-(trifluoromethyl)-1H-[1, 3, 5, 2] oxadiazaborinino [3, 4-a][1, 8] naphthyridin-11-ium-1-uide complexes
CN106432247B (zh) 含有腙键的嘧啶并三氮唑类化合物、制备方法及其应用
PL227162B1 (pl) Nowe, silnie fluorescencyjne substancje heterocykliczne i sposób ich otrzymywania
Ge et al. The synthesis, characterization and optical properties of novel 1, 3, 4-oxadiazole-containing imidazo [1, 5-a] pyridine derivatives
Zidar et al. Preparation and reactivity of 5-benzylidenebarbituric and 5-benzylidene-2-thiobarbituric acids
Zhao et al. Potassium iodide and ammonium nitrate catalyzed aerobic oxidative cyclization of ketones with thioureas in ionic liquid: an access to 2-aminothiazoles
Pałasz Synthesis of fused uracils: pyrano [2, 3-d] pyrimidines and 1, 4-bis (pyrano [2, 3-d] pyrimidinyl) benzenes by domino Knoevenagel/Diels-Alder reactions
CN104710815A (zh) 一种大斯托克斯位移和近红外荧光发射的新型罗丹荧类荧光染料及其合成方法
CN103435609B (zh) 铜催化的咪唑并[1,2-a]吡啶-3-甲醛类化合物的合成方法
CN103980193A (zh) 2,6-二氨基-3,5-二氰基吡啶化合物的一锅法合成
Brahmachari et al. Trisodium Citrate Dihydrate-Catalyzed One-Pot Three-component Synthesis of Biologically Relevant Diversely Substituted 2-Amino-3-Cyano-4-(3-Indolyl)-4H-Chromenes under Eco-Friendly Conditions
Shaterian et al. Mild Brønsted basic ionic liquids catalyzed three component synthesis of pyrazolo [1, 2-a][1, 2, 4] triazole-1, 3-dione and 2-amino-3-cyano-5, 10-dioxo-4-phenyl-5, 10-dihydro-4H-benzo [g] chromene derivatives
CN114591632A (zh) 一类氮杂吲哚-半花菁染料、其合成方法及应用
Zhuang et al. Diversity-oriented synthesis of spiro-substituted 1, 3-thiazine library via a one-pot, two-step, three-component reaction
Subashini et al. Synthesis, spectral characterization and photophysical studies of tetrahydroquinolines
Mobinikhaledi et al. Piperazine catalyzed convenient synthesis of 4H-pyran derivatives from α, α′-bis (substituted-benzylidene) cycloalkanones and malononitrile under reflux conditions
Shamala et al. Zinc chloride catalyzed multicomponent synthesis of pyrazolopyridocoumarin scaffolds

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160504

Termination date: 20170527