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CN109134358B - 一种3,5-二溴-4-氨基吡啶的合成方法 - Google Patents

一种3,5-二溴-4-氨基吡啶的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3,5‑二溴‑4‑氨基吡啶的合成方法,属于化学合成技术领域,其特征在于:以吡啶或吡啶盐为原料,在HBr溶液中,加入铵盐和H2O2,反应得到3,5‑二溴‑4‑氨基吡啶本发明创新的以便宜、简单的吡啶或吡啶盐为原料,采用一步反应合成3,5‑二溴‑4‑氨基吡啶的方法,解决了本领域长期以来反应步骤复杂,生产成本高的问题,本发明的合成方法,反应条件温和,操作方便且绿色环保,适合工业化大规模生产的生产途径。

Description

一种3,5-二溴-4-氨基吡啶的合成方法
技术领域:
本发明涉及一种3,5-二溴-4-氨基吡啶的合成方法,属于化学合成技术领域。
背景技术:
卤代吡啶是一类重要的有机合成的中间体,目前已经被广泛的应用在药物、天然产物、农药以及高性能材料领域。3,5-二溴-4-氨基吡啶是天然产物Desmopyridine的重要合成中间体,同时也可以转化成另一类中要的吡啶中间体3,5-二溴吡啶、3,5-二溴-4-碘吡啶等,具有重要的合成价值。
目前文献中常规的合成方法主要有几下几条路线为:
Figure BDA0001806018640000011
主要合成路线:吡啶首先转化成吡啶氮氧化物(RSC Advances,2016,6(75),71550‐71556.产率:65%),吡啶氮氧化物经混酸硝化,三氯化磷作用下得到4‐硝基吡啶(Journal of Chemical Research,2015,39(4),209‐212;二步产率:85%),然后催化氢化还原得到4‐氨基吡啶(Tetrahedron Letters,2016,57(13),1410‐1413,产率:94%),4‐氨基吡啶在溴素或者N‐溴代丁二酰亚胺(NBS)(Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,1‐5。产率:90%)下溴代得到目标的产物,五步反应总产率为46.7%。中间涉及到了大量的废酸以及其它的固废。
其它的合成路线:主要集中在氨基吡啶的合成中,合成的路线均比较长,产率更低,三废量大,不适合工业化生产。
Figure BDA0001806018640000021
发明内容:
本发明的目的在于提供一种一步合成3,5-二溴-4-氨基吡啶的方法。
本发明采取的技术方案如下:
一种3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:以吡啶或吡啶盐为原料,在HBr溶液中,加入铵盐和H2O2,反应得到3,5-二溴-4-氨基吡啶(式1)。
本发明涉及的反应方程式如下:
Figure BDA0001806018640000022
进一步的设置如下:
将吡啶或吡啶盐低温下溶解在HBr溶液中,然后加入铵盐再加热至一定的温度,滴加H2O2,反应完成,得到目标产物1。
反应完成之后,用NaOH调节PH为10-11,叔丁基甲基醚萃取,浓缩,重结晶得到目标产物1。
所述的吡啶盐为:吡啶盐酸盐和吡啶氢溴酸盐中的一种。
所述的胺盐为:氯化铵,溴化铵,氟化铵,碳酸胺和碳酸氢胺中的一种。
滴加氢溴酸的温度为:0-10℃。
滴加双氧水的温度为:80-130℃。
反应的温度为:100-150℃。
双氧水的浓度为:20-33%。
吡啶:HBr:H2O2反应的摩尔比为:1:1.2:1.2~1:2.0:2.0。
本发明的有益效果如下:
1、本发明创新的以便宜、简单的吡啶或吡啶盐为原料,采用一步反应合成3,5-二溴-4-氨基吡啶的方法,解决了本领域长期以来反应步骤复杂,生产成本高的问题,该合成方法为本领域首创,目前未见文献报道。
2、本发明的合成方法,反应条件温和,操作方便且绿色环保,适合工业化大规模生产的生产途径。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明:
图1为本发明实施例制备的3,5-二溴-4-氨基吡啶的(1H NMR,400M,溶剂CDCl3)核磁共振图谱。
具体实施方式:
实施例1:
在装有温度计,回流冷凝管(低温恒温冷却泵冷却),磁力搅拌的100mL三颈烧瓶中加入6.0g吡啶(0.08mol)和10mL水,加入7.8g NH4Br(0.08mol),搅拌10min后缓慢滴入21.7g 48%HBr溶液(0.08mol),加完后搅拌30min,加热至110℃,用恒压滴液漏斗加入12mL30%H2O2(控制滴速,于30-40min滴完),滴完后升温至120℃继续加热回流5h,反应完后冷却至室温,用6mol/L的NaOH调节PH为10-11,叔丁基甲基醚(25mL×3)萃取,浓缩,薄层色谱分离后以乙酸乙酯:石油醚=1:15重结晶得到产物3,5-二溴-4-氨基吡啶4.7g,产率为24.2%。
产物确认:如图1所示,产物经核磁共振图谱(1H NMR,400M,溶剂CDCl3)检测,为3,5-二溴-4-氨基吡啶。
替换例1-1-1-12:
制备方法同实施例1,区别在于调整反应中铵盐种类及比例,测试其对反应的影响,统计如表1所示。
表1:
Figure BDA0001806018640000031
Figure BDA0001806018640000041
如表1所示:在3,5-二溴-4-氨基吡啶的合成工艺中,加入铵盐的种类及用量对产率有一定的影响,由表1可知:当吡啶:碳酸铵的比值为1:1.5时,产率最高。
实施例2:
在装有温度计,回流冷凝管(低温恒温冷却泵冷却),磁力搅拌的100mL三颈烧瓶中加入6.0g吡啶(0.08mol)和10mL水,加入11.5g(NH4)2CO3(0.12mol),搅拌5min后缓慢滴入21.7g 48%HBr溶液(0.13mol),加完后搅拌30min,加热至110℃,用恒压滴液漏斗加入12mL30%H2O2(控制滴速,于30-40min滴完),滴完后升温至120℃继续加热回流5h,反应完后冷却至室温,用6mol/L的NaOH调节PH为10-11,叔丁基甲基醚(25mL×5)萃取,浓缩,薄层色谱分离后以乙酸乙酯:石油醚=1:15重结晶得到3,5-二溴-4-氨基吡啶11.5g,产率为59.9%。
替换例2-1-2-12:
制备方法同实施例2,区别在于调整吡啶:HBr:H2O2的比值,滴加双氧水时的温度,反应温度,反应时间测试其对反应的影响,统计如表2所示。
表2:
Figure BDA0001806018640000042
Figure BDA0001806018640000051
如表2所示,在3,5-二溴-4-氨基吡啶的合成工艺中,吡啶:HBr:H2O2的比值,滴加双氧水时的温度,反应温度,反应时间,都对产率有一定的影响,由表2可知:当吡啶:HBr:H2O2的比值为1:1.7:1.5,滴加双氧水时的温度为110℃,反应温度为120℃,反应时间为8h时,产率最高。
实施例3:
在装有温度计,回流冷凝管(低温恒温冷却泵冷却),磁力搅拌的100mL三颈烧瓶中加入9.2g吡啶盐酸盐(0.08mol)和10mL水,加入11.5g(NH4)2CO3(0.12mol),搅拌10min后缓慢滴入21.7g 48%HBr溶液(0.13mol),加完后搅拌30min,加热至110℃,用恒压滴液漏斗加入12mL 30%H2O2(控制滴速,于30-40min滴完),滴完后升温至120℃继续加热回流8h,反应完后冷却至室温,用6mol/L的NaOH调节PH为10-11,叔丁基甲基醚(25mL×3)萃取,浓缩,薄层色谱分离后以乙酸乙酯:石油醚=1:15重结晶得到3,5-二溴-4-氨基吡啶11.2g,产率为58.3%。
替换例3-1-3-3:
制备方法同实施例3,区别在于调整吡啶/吡啶盐,测试其对反应的影响,统计如表3所示。
表3:
序号 吡啶/吡啶盐 产率/%
替换例1-1 吡啶 63.7
替换例1-2 吡啶盐酸盐 59.4
替换例1-3 吡啶氢溴酸盐 65.1
如表3所示,在3,5-二溴-4-氨基吡啶的合成工艺中,反应中吡啶/吡啶盐酸盐对产率有一定的影响,在使用吡啶氢溴酸盐为原料时滴加的HBr溶液降低为0.06mol。,由表3可知:当吡啶氢溴酸盐用于反应时时,产率最高。

Claims (10)

1.一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:以吡啶或吡啶盐为原料,在HBr溶液中,加入铵盐和H2O2,一步反应得到3,5-二溴-4-氨基吡啶。
2.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:将吡啶或吡啶盐低温下溶解在HBr溶液中,然后加入铵盐再加热至一定的温度,滴加H2O2,反应完成,得到目标产物3,5-二溴-4-氨基吡啶。
3.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:反应完成之后,用NaOH 调节PH为10-11,叔丁基甲基醚萃取,浓缩,重结晶得到目标产物3,5-二溴-4-氨基吡啶。
4.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:所述的吡啶盐为:吡啶盐酸盐和吡啶氢溴酸盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:所述的铵盐为:氯化铵,溴化铵,氟化铵,碳酸铵和碳酸氢铵中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:滴加氢溴酸的温度为:0-10℃。
7.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:滴加双氧水的温度为:80-130℃。
8.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:反应的温度为:100-150℃。
9.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:双氧水的浓度为:20-33%。
10.根据权利要求1所述的一种 3,5-二溴-4-氨基吡啶的制备方法,其特征在于:吡啶:HBr:H2O2反应的摩尔比为:1:1.2:1.2~1:2.0:2.0。
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