摘要:本文介绍了以TBHP为氧化剂,I2为催化剂,乙腈作为溶剂,使用具有多个活性位点的芳基亚乙烯基丙二腈与N-甲基芳胺为原料,经历四组分氧化脱氢偶联过程,高效合成了未见文献报道的多取代吡啶衍生物,产率优良,且后处理方便。69230

毕业论文关键词:TBHP、I2、吡啶衍生物

N-methylaniline-Involving Synthesis of Polysubstituted Pyridines 

Abstract: This paper described the high-efficient construction of fully substituted pyridines mediated by TBHP/I2. The reaction of 2-(1-arylethylidene)malononitrile with several reactive sites and N-methylaniline was conducted in acetonitrile in the presence of TBHP and I2, which underwent four-component oxidative dehydrogenation to give access to unreported fully substituted pyridines with good to excellent yields.

Keywords: TBHP、I2、pyridines

前言

    多取代吡啶类化合物最早作为除草剂出现在20世纪60年代,如Triclopyr[1](绿草定)是由2,3,5,6-四氯吡啶和碳酸为原料制得,该品可被植物的叶和根吸收,可防除稻田和小麦杂草;Picloram[2](毒莠定)通过抑制植物线粒体系统呼吸和核酸代谢被用作除草剂。含有吡啶骨架的物质常表现出多种优良的生物活性,在医药、染料等方面的应用也很广泛,例如:Nikethamide[3](尼可刹米)可用于中枢性呼吸及循环衰竭、麻醉药及其他中枢抑制药的中毒;Isoniazid[4](异烟肼)应用于结核病的治疗已有50年的使用历史。 

含吡啶骨架结构的化合物

图1. 含吡啶骨架结构的化合物

由于其广泛的生物活性,多取代吡啶衍生物的合成具有十分重要的意义,引起了众多化学工作者的关注。

Cui等[5]先使用炔丙基胺和炔酮通过Michael加成制得N-炔丙基烯胺酮,继而在碱的作用下,发生7-exo-dig环化和重排后得到多取代吡啶化合物,此种合成吡啶的方法不使用金属催化剂,并且副产物为H2O,体现了绿色、环保的合成理念(Scheme 1)。

Scheme 1

Mohammad等[6]对吡啶衍生物的合成进行了研究,用N-烯基酰胺和炔烃成功制备了全取代的吡啶衍生物,用N-烯基酰胺和烷氧烯烃反应,同样得到该目标产物,反应收率均良好(Scheme 2)。

Scheme 2

Kanniyappan等[7]使用α,β-不饱和酮肟和炔烃作为原料,三苯基膦氯化铑作催化剂,甲苯溶剂中,通过氧化加成和还原消除后得到中间体,再环化脱水后得到全取代吡啶目标产物,底物适用范围广泛,产物产率高(Scheme 3)。

Scheme 3

Loh等[8]用2-烯丙基-2H-吖丙因在无金属催化条件下,DBU做碱,通过扩环得到多取代吡啶衍生物,反应绿色高效,并且底物适用范围广泛(Scheme 4)。

Scheme 4

Liu等[9]报道了用苯甲醛和氰基乙酰胺作为原料,在25%氨水中,环化后得到吡啶铵盐中间体,其在三溴氧磷和喹啉中发生卤化反应后得到全取代吡啶产物,反应条件温和,处理简单(Scheme 5)。

Scheme 5

2012年,Ye等[10]将酰肟和α,β-不饱和醛在Cu(Ⅰ)盐和仲铵盐协同作用下,通过二氢吡啶氧化得到多取代吡啶衍生物。反应将Cu的氧化还原和亚胺活化结合起来,成功构建吡啶骨架结构(Scheme 6)。

Scheme 6

Tummala等[11]用醛、丙二腈和硫醇通过多步反应后得到多取代吡啶目标产物,底物适用性广泛,但是产率不高(Scheme 7)。

Scheme 7

在上述关于多取代吡啶衍生物的报道中,大多合成反应步骤繁多,因此发展一种高效、经济的合成多取代吡啶衍生物的方法也是一项重要的研究课题。本文利用具有多个活性位点的芳基亚乙烯基丙二腈与N-甲基芳胺,在氧化条件下得到了2,5-二氨基多取代吡啶化合物(Scheme 8)。

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