[發明專利]一種2;3;5;6-四取代對稱吡啶的制備方法

有效

• 申請號: 201710496941.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107129464B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 閆溢哲;李弘毅;楊留枝;劉延奇;李政;崔尚;牛斌;史苗苗;周亞萍;劉華玲
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: C07D213/803
• 分類號: C07D213/803
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真

本發明公開了一種2,3,5,6?四取代對稱吡啶的制備方法，具體為以β?酮酯作為反應底物，以金屬銅化合物作為催化劑，以過氧化試劑作為氧化劑，以無機銨鹽作為氮源，以N?甲基酰胺類作為有機溶劑（同時也作為碳源），通過碳氫碳氮消除、脫水縮合和氧化芳構化反應制備得到對稱的2,3,5,6?四取代吡啶。本發明公開的制備方法具有原料易得、催化劑廉價低毒、催化效率高、底物范圍廣、操作簡單方便和綠色環保等特點。

技術領域

本發明涉及一種2,3,5,6-四取代對稱吡啶的制備方法。

背景技術

吡啶是一類在天然產物、功能材料和醫藥化學中非常重要且有價值的含氮雜環化合物。尤其，多取代對稱吡啶由于其好的生物活性可以作為殺真菌劑和除草劑。除此之外，對稱吡啶也可以用做過渡金屬催化有機反應中的氮配體。

傳統方法一般都是通過1,3-二羰基化合物、甲醛和無機銨鹽經由縮合和氧化芳構化來合成2,3,5,6-四取代對稱吡啶(J.-J.Xia and G.-W.Wang,Synthesis,2005,2379；M.Nasr-Esfahani,B.Karami and M.Behzadi,J.Heterocyclic Chem.,2009,46,931；S.Chen,M.S.Hossain and F.W.Foss,ACS Sustain.Chem.Eng.,2013,1,1045；H.T.Abdel-Mohsen,J.Conrad and U.Beifuss,Green Chem.,2012,14,2686)，然而產率普遍較低且底物范圍較窄。2014年，Guan等人以酮肟乙酸酯和N,N-二甲基甲酰胺為原料，在釕催化下合成了2,3,5,6-四取代對稱吡啶(M.-N.Zhao,R.-R.Hui,Z.-H.Ren,Y.-Y.Wang and Z.-H.Guan,Org.Lett.,2014,16,3082)。但是反應中使用了昂貴的金屬釕，底物需要兩步預先合成且吡啶環2位的取代基只能是芳基基團。近來，Wu等人以α-取代苯乙酮、甲酸銨和二甲亞砜為原料，在當量碘和硝酸銅促進下合成了2,3,5,6-四取代對稱吡啶(X.Wu,J.J.Zhang,S.Liu,Q.H.Gao and A.X.Wu,Adv.Syn.Catal.,2016,358,218)。然而反應需要化學計量的銅鹽和碘，不夠經濟綠色，而且吡啶的2位取代基也只能是芳基基團。因此，綜合以往的合成方法，我們發現這些方法普遍存在著原料不易得、底物范圍狹窄、不夠經濟綠色等缺點。因此，發展一種使用廉價高效的催化劑、底物范圍廣、操作簡單和環境友好的制備2,3,5,6-四取代對稱吡啶的新方法是十分有價值的。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備2,3,5,6-四取代對稱吡啶的方法，使反應更綠色環保，更經濟、更實用。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種2,3,5,6-四取代對稱吡啶的制備方法，在反應容器中加入β-酮酯、金屬銅化合物、過氧化試劑、無機銨鹽和N-甲基酰胺類有機溶劑，所述β-酮酯、金屬銅化合物、過氧化試劑和無機銨鹽的物質的量之比1：0.1：2：1～3，在110～130℃的條件下反應24小時，反應完成后先用飽和亞硫酸鈉溶液淬滅，再用乙酸乙酯萃取，有機相合并后用無水硫酸鈉干燥，濃縮后用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑進行柱層析，得到2,3,5,6-四取代對稱吡啶。

所述β-酮酯的化學結構通式為：其中R¹為甲基、乙基、異丁基、異丙基、叔丁基、芐基、烯丙基中的一種；R²為不同取代基取代的苯基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、三氟甲基中的一種。

所述金屬銅化合物為乙酸銅、三氟乙酸銅、三氟甲磺酸銅、溴化銅、氯化酮、碘化亞銅、溴化亞銅、氯化亞銅、氧化亞銅中的一種。

所述過氧化試劑為叔丁基過氧化氫、過氧化二叔丁基、過氧化苯甲酸叔丁酯中的一種。

所述無機銨鹽為乙酸銨、氯化銨、氨水中的一種。