一种合成三取代吡啶衍生物的方法技术

本发明专利技术提供了一种合成三取代吡啶衍生物的方法，属于吡啶衍生物的合成技术领域。一种合成三取代吡啶衍生物的方法，在三氟甲磺酸的存在下，由胺化合物和酮化合物反应合成吡啶衍生物，反应式如下：                                                。本方法不仅能够适用于大量的官能团，而且操作简单、产率高，产物结构单一，便于分离和提纯、安全廉价、污染小。

【技术实现步骤摘要】
一种合成三取代吡啶衍生物的方法
本专利技术属于吡啶衍生物的合成
，具体涉及一种合成三取代吡啶衍生物的方法。
技术介绍
吡啶类衍生物是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于农药、医药橡胶助剂、表面活性剂、粘结剂和日用化工领域，随着人类社会的不断进步以及应用研究不断深入，对吡啶衍生物的需求量也急剧增加。因此，研究其新的、简单利于工业化的合成方法也十分必要，也必将产生较好的经济效益。目前吡啶衍生物的合成方法尽管很多，然而，这些方法主要有气相法和液相法，却存在很大的局限性。例如，气相法是采用醋酸酸化乙醛，使乙醛聚合为三聚乙醛，然后同醋酸经过高压泵与氨水混合，反应需要高温（220~280℃）、高压（10~20MPa）。如果采用三氧化二铝为催化剂，反应需要的温度更高，达到500℃。目前气相法采用的其它催化剂产率，底物的适应性，反应条件很难同时满足社会需求。液相法包括醛酮-烯腈法、苄胺路线法和环戊二烯路线合成法等。但是这些方法也存在很多缺点：反应条件苛刻，反应温度高，有的需要高温高压，分离困难，反应的底物限制性较强，因此，利用一种方法合成吡啶衍生物很有限。另外，利用金属催化过程中，催化剂的活性有限，这些缺点造成制备过程的操作难度增加，危害操作人员健康，环境污染严重。然而，现有合成吡啶衍生物的方法普遍存在：需要活泼的反应底物、反应收率低、反应时间较长、副产物多难处理及反应的形式过于单一(导致所合成的产物有很大的局限性)以及反应过程需要大量的溶剂或金属催化剂等缺点。鉴于此，研发新颖、绿色环保的吡啶衍生物的制备方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种操作简单，产率高，产物单一，便于分离和提纯的利用胺、酮衍生物合成吡啶衍生物的方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种合成三取代吡啶衍生物的方法，在三氟甲磺酸（HOTf）的存在下，由式Ⅰ所示的胺化合物和式Ⅱ所示的酮化合物反应合成式Ⅲ所示的吡啶衍生物，式Ⅰ：；式Ⅱ：；式Ⅲ：；其中，R1选自苯基、甲苯基、噻吩基、苯甲基、C1-C7烷基中的一种，其中，R1中的任何CH、CH2或CH3基团任选带有1个取代基，所述取代基为卤素或硝基；R2选自苯基、甲苯基、噻吩基、苯并呋喃基、萘基中的一种，其中，R2中的任何CH、CH2或CH3基团任选带有1个取代基，所述取代基为卤素或硝基；卤素为氟、氯、溴或碘的取代基。合成三取代吡啶衍生物的反应通式如下：。优选的，所述式Ⅰ所示的胺化合物为苄胺、对甲基苄胺、对氟苄胺、间甲基苄胺、间氟苄胺、2-噻吩甲胺、2-苯基乙胺或正己胺。优选的，所述式Ⅱ所示的酮化合物为苯乙酮、对甲基苯乙酮、间甲基苯乙酮、2-乙酰基噻吩、2-乙酰基苯并呋喃、2-萘乙酮或对氯苯乙酮。优选的，所述式Ⅲ所示的吡啶衍生物为2，6-二苯基-4-对甲苯基吡啶、4-(4-氟苯基)-2，6-二苯基吡啶、2，6-二苯基-4-间甲苯基吡啶、4-(3-氟苯基)-2，6-二苯基吡啶、2，6-苯基-4-(2-噻吩基)吡啶、4-苄基-2，6-二苯基吡啶、4-戊基-2，6-二苯基吡啶、4-戊基-2，6-二对甲苯基吡啶、4-戊基-2，6-二间甲苯基吡啶、4-苯基-2，6-二-(2-噻吩基)吡啶、2，6-二-(2-苯并呋喃)-4-苯基吡啶、2，6-二-(2-萘基)-4-对甲苯基吡啶、4-(4-氟苯基)-2，6-二-(2-萘基)吡啶、2，6-二-(4-氯苯基)-4-苯基吡啶、4-苯基-2，6-二对甲苯基吡啶、2，4，6-对甲苯基吡啶、4-(4-氟苯基)-2，6-二对甲苯基吡啶、2，4，6-三间甲苯基吡啶或4-(间氟苯基)-2，6-二间甲苯基吡啶。优选的，所述合成三取代吡啶衍生物的方法，具体步骤如下：在反应容器中依次加入摩尔比为4：3的式Ⅰ所示的酮化合物和式Ⅱ所示的胺化合物，接着加入催化剂三氟甲磺酸，所述催化剂的加入量为0.05mmol/mmol酮化合物，在115~125℃油浴中反应18~24小时，冷却至室温，加水淬灭反应，萃取，减压浓缩，经柱层析纯化，得到三取代吡啶衍生物产品。优选的，所述柱层析纯化的条件为：洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯的混合物，石油醚和乙酸乙酯的体积比为50：1。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供了一种利用胺、酮化合物在三氟甲磺酸的催化作用下合成吡啶衍生物的方法，该方法的反应底物易得，反应条件温和，无需高温高压处理，操作简便、安全，可高效地制备吡啶类化合物。本专利技术方法不仅能够适用于大量的官能团，而且操作简单、安全，产物的产率高、结构单一，便于分离和提纯，污染小。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步清楚阐述本专利技术的内容，但本专利技术的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。下述实施例中，HOTf表示三氟甲磺酸，为其英文缩写。实施例12，6-二苯基-4-对甲苯基吡啶的制备：在反应容器中加入苯乙酮1mmol(120mg)，对甲基苄胺0.75mmol(91.6mg)，催化剂HOTf0.05mmol(7.5mg)。在120℃油浴中反应24小时，冷却至室温，加水淬灭反应，用乙酸乙酯洗涤三次，分液，合并有机层，活性炭脱色，过滤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯=50：1(v/v)，得到白色固体产品，产率92%，纯度为99.9%。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δppm：δ8.33(d，J=7.2Hz，4H)，8.18(s，2H)，7.96(d，J=8.4Hz，2H)，7.49-7.58(m，6H)，7.38(d，J=8.0Hz，2H)；13CNMR(100MHz，DMSO-d6)δppm：δ156.4，149.9，139.5，139.3，135.2，130.2，129.7，129.2，127.6，127.4，116.7，21.3；HRMS(EI)Calcd.forC24H19N：[M+]，321.1517.Found：m/z321.1521.实施例24-(4-氟苯基)-2，6-二苯基吡啶的制备：在反应容器中加入苯乙酮1mmol(120mg)，对氟苄胺0.75mmol(93.8mg)，催化剂HOTf0.05mmol(7.5mg)。在120℃油浴中反应24小时，冷却至室温，加水淬灭反应，用乙酸乙酯洗涤三次，分液，合并有机层，活性炭脱色，过滤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯=50：1(v/v)，得到白色固体产品，产率78%，纯度为99.8%1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δppm：δ8.36(d，J=7.6Hz，4H)，8.21(s，2H)，8.15(q，2H)，7.49-7.60(m，6H)，7.43(t，2H)；13CNMR(100MHz，DMSO-d6)δppm：δ164.7，162.2，157.0，148.9，139.2，134.6，130.1，129.7，129.2，127.4，116.5；HR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成三取代吡啶衍生物的方法，在三氟甲磺酸的存在下，其特征在于：由式Ⅰ所示的胺化合物和式Ⅱ所示的酮化合物反应合成式Ⅲ所示的吡啶衍生物，式Ⅰ：；式Ⅱ：；式Ⅲ：；其中，R1选自苯基、甲苯基、噻吩基、苯甲基、C1‑C7烷基中的一种，其中，R1取代基中的苯基、甲苯基、噻吩基、苯甲基、C1‑C7烷基中的任何CH、CH2或CH3基团任选在所述CH、CH2或CH3基团上带有1、2或3个可相同或不同的以下的取代基：卤素或硝基；R2选自苯基、甲苯基、噻吩基、苯并呋喃基、萘基中的一种，其中，R2取代基中的苯基、甲苯基、噻吩基、苯并呋喃基、萘基中的任何CH、CH2或CH3基团任选在所述CH、CH2或CH3基团上带有1、2或3个可相同或不同的以下的取代基：卤素或硝基；卤素为氟、氯、溴或碘的取代基。

【技术特征摘要】
1.一种合成三取代吡啶衍生物的方法，在三氟甲磺酸的存在下，其特征在于：由式Ⅰ所示的胺化合物和式Ⅱ所示的酮化合物反应合成式Ⅲ所示的吡啶衍生物，式Ⅰ：；式Ⅱ：；式Ⅲ：；其中，R1选自苯基、甲苯基、噻吩基、苯甲基、C1-C7烷基中的一种，其中，R1中的任何CH、CH2或CH3基团任选带有1个取代基，所述取代基为卤素或硝基；R2选自苯基、甲苯基、噻吩基、苯并呋喃基、萘基中的一种，其中，R2中的任何CH、CH2或CH3基团任选带有1个取代基，所述取代基为卤素或硝基；卤素为氟、氯、溴或碘的取代基。2.如权利要求1所述的合成三取代吡啶衍生物的方法，其特征在于：所述式Ⅰ所示的胺化合物为苄胺、对甲基苄胺、对氟苄胺、间甲基苄胺、间氟苄胺、2-噻吩甲胺、2-苯基乙胺或正己胺。3.如权利要求1所述的合成三取代吡啶衍生物的方法，其特征在于：所述式Ⅱ所示的酮化合物为苯乙酮、对甲基苯乙酮、间甲基苯乙酮、2-乙酰基噻吩、2-乙酰基苯并呋喃、2-萘乙酮或对氯苯乙酮。4.如权利要求1所述的合成三取代吡啶衍生物的方法，其特征在于：所述式Ⅲ所示的吡啶衍生物为2，6-二苯基-4-对甲苯基吡啶、4-(4-氟苯基)-2，6-二苯基吡啶、2，6-二苯基-4-间甲苯基吡啶、4-(3-氟苯基)-2，6-二苯基吡啶、2，6-苯基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐学锋，张旭，柳文敏，孙如中，闫彦磊，
申请(专利权)人：南阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41