[發明專利]一種雙功能堿性離子液體及其水相催化合成取代吡啶類化合物

無效

• 申請號: 201210302982.0
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102775346A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 方東;楊麗芳;曹嚴方;仲云雷;沈小鵬
• 申請（專利權）人: 鹽城師范學院
• 主分類號: C07D213/85
• 分類號: C07D213/85
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一技術領域

本發明涉及一種雙功能堿性離子液體及其水相催化合成取代吡啶類化合物的新方法，屬于化學材料制備技術領域。本方法適用于以芳香醛、丙二睛、巰基化合物為原料，合成多取代吡啶類化合物的場合。

二背景技術

多取代吡啶類化合物是一類重要的藥物中間體，其骨架結構廣泛存在于許多具有生物活性的天然化合物中，是合成多種藥物的中間體，不同的空間結構顯現不同的生物活性。在其吡啶環的6-位引入巰基化合物得到的6-取代硫基-2-氨基-3，5-二氰基吡啶類化合物，具有抗腫瘤、抗病毒、抗菌、抗炎和抗艾滋病毒的活性。因此，該類化合物的合成近年來成為人們研究的熱點之一。

基于6-硫基多取代吡啶類化合物的生理活性，有關此類化合物的研究一直沒有間斷。研究人員嘗試了很多方法來改進這個合成路線，目前文獻所報道的較新的技術包括用Lewis酸、的催化合成、三乙胺類的有機堿催化合成等方法。這些方法存在下列1項或1項以上的缺點：產率不高、副反應較多；催化劑的制備過程復雜；催化劑的不能循環使用；設備腐蝕嚴重；操作工藝復雜；只能適于實驗室或小規模操作，不具備大規模工業化應用等。

離子液體是指在室溫范圍內(一般為100℃下)呈現液態的完全由離子構成的物質體系。一般由有機陽離子和無機陰離子、有機陰離子組成，其性能主要由組成的陽離子和陰離子共同決定，可以采用分子設計，對其進行調整。離子液體的Lewis酸堿性和酸性可以根據需要進行調節，因此，離子液體也被成為“可以設計的溶劑”。近年來，離子液體在有機合成中的應用十分活躍，但作為催化劑以芳香醛、丙二睛、巰基化合物為原料合成6-硫基多取代吡啶類化合物報道較少。Ranu等用[BMIM]OH催化芳香醛、丙二睛、巰基化合物合成6-取代硫基-2-氨基-4-苯基-3，5-二氰基吡啶類化合物(Ranu，B.C.；Jana，R.；Sowmiah，S.J.Org.Chem.2007，72，3152-3154)，但后來的研究表明，該法所用的離子液體催化劑穩定性很差，非常容易分解，在室溫條件下10％催化劑催化產率僅25-35％(Guo，K.；Chen，B.N.J.Org.Chem.2009，74，6999-7006)；國內研究人員發現在離子液體1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([bmim]BF₄)介質中，在50℃下反應，可以得到2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基)-3，5-二氰基吡啶衍生物(Tian，J.J.；Guo，H.Y.Chin.J.Org.Chem.2012，32，193-196)。

三發明內容

本發明的目的在于提供一種以水作反應介質替代有機溶劑、反應條件溫和、催化劑與產品易分離、產品純度高、堿性離子液體催化的合成6-硫基多取代吡啶類化合物的方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種雙功能堿性離子液體及其水相催化合成取代吡啶類化合物的新方法，即以芳香醛、丙二睛、巰基化合物為原料，以同時含有Lewis堿和堿官能團的雙功能堿性離子液體為催化劑，水為反應介質，在常壓下攪拌混合實現取代吡啶類化合物的合成反應。

本發明使用的雙功能堿性離子液體催化劑具有如式(I)的結構，

式(I)；

反應如式(II)所示，

式(II)

其中，

R₁可以是H、OH、CH₃、OCH₃、F、Cl、Br或者NO₂，可以在苯環上的任意的位置；

R₂可以是乙基、2-羥基乙基、苯基、2-氨基苯基、4-甲基苯基或者4-氯苯基。

本發明所用物料的摩爾比為芳香醛、丙二睛、巰基化合物＝1∶2∶1，催化劑用量為芳香醛摩爾數的5～15％，所述的物料、離子液體與水按照比例投料混合攪拌。

本發明反應的溫度為反應的溫度為20～60℃，其中優選20～30℃室溫范圍。

本發明反應的時間為0.5～2.5小時。

本發明反應完畢后過濾得到固體粗產物，將粗產物用水洗滌后用95％乙醇重結晶得到純產品。過濾的水相中含有離子液體催化劑及少量未反應完的原料，可不經處理重復使用，按芳香醛、丙二睛、巰基化合物＝1∶2∶1的比例投料進行下一批合成反應。

本發明所依據的化學反應原理如下式所示：

其中：取代基R₁、R₂分別如式(II)所定義。