CN108558870A - 合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物的方法 - Google Patents

合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物的方法 Download PDF

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    • B01J31/0244—Nitrogen containing compounds with nitrogen contained as ring member in aromatic compounds or moieties, e.g. pyridine

Abstract

合成2位芳基吡啶并[2,3‑d]嘧啶衍生物的方法，先将3‑氨甲基吡啶‑2‑胺和芳基醛溶于乙腈中，后在氧气氛围下，将氯化亚铜，2,2,6,6‑四甲基哌啶‑1‑氧自由基，三乙烯二胺加入到反应液中，回流至反应结束后，除出溶剂，残留物经薄层层析分离得到2位取代吡啶并[2,3‑d]嘧啶。优点是：1）催化剂制备简单、高效；2）催化剂不含贵金属，价格低廉，且具有很高的化学稳定性；3）催化过程选择性好，无其它副反应，且效率高、绿色环保。操作方便、成本低、收率高，可进行大批量合成，适合工业生产应用。

Description

合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物的方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物的新的合成方法。
背景技术
吡啶并嘧啶类化合物是一类活性很高的杂环化合物，具有杀菌、抗真菌、抗肿瘤、抗痛风及抗心血管疾病的作用，同时在农药领域具有除草、杀虫等作用。因此成为当今化学界的研究热点之一。其中吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物是研究的较为多的一类吡啶并嘧啶类杂环化合物，对于这类化合物的需求量也在不断增加。
目前对于吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺有很多，但大多采用了较贵的原料，或是反应条件较为苛刻，或是收率低，同时，对环境不友好。因此，极大地限制了它们在工业上的应用。寻找一条既经济简单又环保的工艺路线是研究者们当前的研究重点。在2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基和铜（TEMPO-Cu）催化下合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶类化合物方法尚未见文献报道。
发明内容
本发明的目的就是针对目前吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺上述之不足，而提供一种2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物的合成方法。
本发明包括如下步骤：
先将一定量的3-氨甲基吡啶-2-胺和芳基醛溶于溶剂中，78-82ºC搅拌1.5-2.5小时，后在氧气氛围下，将氯化亚铜，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO），三乙烯二胺（DABCO）加入到反应液中，回流至反应结束后，除出溶剂，残留物经薄层层析分离得到2位取代吡啶并[2,3-d]嘧啶。其中，3-氨甲基吡啶-2-胺、芳基醛、氯化亚铜、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）、三乙烯二胺（DABCO）的投料比为1:1:0.05:0.1:0.1。反应时间为3-5h。所述的乙腈可由四氢呋喃代替。
所述的薄层层析以二氯甲烷和甲醇混合物做洗脱剂，其中，二氯甲烷和甲醇的混合体积比为5-10:1。
所述的芳基醛可以是苯甲醛或不同取代的苯甲醛。
本发明优点是：本发明利用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基和铜（TEMPO-Cu）体系催化合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶的反应，相比于已知的催化方法，该发明具有以下优点：1）催化剂制备简单、高效； 2）催化剂不含贵金属，价格低廉，且具有很高的化学稳定性；3）催化过程选择性好，无其它副反应，且效率高、绿色环保。操作方便、成本低、收率高，可进行大批量合成，适合工业生产应用。
具体实施方式
先将一定量的3-氨甲基吡啶-2-胺和芳基醛溶于乙腈中，80 ºC搅拌2小时，后在氧气氛围下，将氯化亚铜，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO），三乙烯二胺（DABCO）加入到反应液中，回流至反应结束后，除出溶剂，残留物经薄层层析分离得到2位取代吡啶并[2,3-d]嘧啶。其中，3-氨甲基吡啶-2-胺、芳基醛、氯化亚铜、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）、三乙烯二胺（DABCO）的投料比为1:1:0.05:0.1:0.1。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例中的反应的通式如下：
实施例一：
2-苯基吡啶并[2,3-d]嘧啶的合成
在干燥的圆底烧瓶中加入3.0g（24.4mmol）3-氨甲基吡啶-2-胺和2.5g（24.4mmol）苯甲醛，30mL乙腈作为溶剂，在80ºC下搅拌2h，后氧气氛围下，将123mg氯化亚铜，384mg2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）、280mg三乙烯二胺（DABCO）加入到反应液中，加热回流，反应停止后，用亚硫酸钠中和，抽滤得固体，粗产物用薄层层析法（二氯甲烷：甲醇=5:1）分离得白色固体2-苯基吡啶并[2,3-d]嘧啶,熔点：197-197.2ºC。产率：4.9g（97.2%）。表征数据：1H NMR (400 MHz, DMSO) δ： 9.52 (s, 1H), 9.26 (s,1H), 8.73 (m,1H), 8.29 (1H),7.54 (m,2H), 7.28 (s,3H) ppm. EI-MS (m/z): 207.
实施例二：
2-（4-甲氧基）苯基吡啶并[2,3-d]嘧啶的合成
在干燥的圆底烧瓶中加入3.0g（24.4mmol）3-氨甲基吡啶-2-胺和2.5g（24.4mmol）对甲氧基苯甲醛，30mL乙腈作为溶剂，在80ºC下搅拌2h，后氧气氛围下，将123mg氯化亚铜，384mg2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）、280mgDABCO加入到反应液中，加热回流，反应停止后，用亚硫酸钠中和，抽滤得固体，粗产物用薄层层析法（二氯甲烷：甲醇=10:1）分离得类白色固体2-（4-甲氧基）苯基吡啶并[2,3-d]嘧啶,熔点：157.6-157.9ºC。产率：5.61g（96.9%）。表征数据：1H NMR (400 MHz, DMSO) δ：9.48(s, 1H),9.24(s, 1H),8.29(s,1H),8.27(s, 1H),7.52(m, 2H), 7.27 (s, 2H)，3.92(s, 3H) EI-MS (m/z):237.
实施例三：
2-（4-氟）苯基吡啶并[2,3-d]嘧啶的合成
在干燥的圆底烧瓶中加入3.0g（24.4mmol）3-氨甲基吡啶-2-胺和3.0g（24.4mmol）对氟苯甲醛，30mL乙腈作为溶剂，在80ºC下搅拌2h，后氧气氛围下，将123mg氯化亚铜，384mg2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）、280mgDABCO加入到反应液中，加热回流，反应停止后，用亚硫酸钠中和，抽滤得固体，粗产物用薄层层析法（二氯甲烷：甲醇=10:1）分离得类白色固体2-（4-氟）苯基吡啶并[2,3-d]嘧啶,熔点：210.6-211.8ºC。产率：5.37g（98.0%）。表征数据：1H NMR (400 MHz, DMSO)δ：9.53(s,1H),9.29(s,1H),8.75(s,1H),8.32(s, 1H),7.70(m,2H), 7.27 (s,2H)， EI-MS (m/z):224.

Claims (5)

1.合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物的方法，其特征在于包括如下步骤：
先将3-氨甲基吡啶-2-胺和芳基醛溶于乙腈中，78-82ºC搅拌1.5-2.5小时，后在氧气氛围下，将氯化亚铜，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基，三乙烯二胺加入到反应液中，回流至反应结束后，除出溶剂，残留物经薄层层析分离得到2位取代吡啶并[2,3-d]嘧啶；其中，3-氨甲基吡啶-2-胺、芳基醛、氯化亚铜、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、三乙烯二胺的投料比为1:1:0.05:0.1:0.1。
2.根据权利要求1 所述的一种合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶的方法，其特征在于反应时间为3-5h。
3.根据权利要求1 所述的一种合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶的方法，其特征在于所述的乙腈可由四氢呋喃代替。
4.根据权利要求1 所述的一种合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶的方法，其特征在于所述的薄层层析以二氯甲烷和甲醇混合物做洗脱剂，其中，二氯甲烷和甲醇的混合体积比为5-10:1。
5.根据权利要求1所述的一种合成2位芳基吡啶并[2,3-d]嘧啶的方法，其特征在于所述的芳基醛是苯甲醛或不同取代的苯甲醛。
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