1,4-二氢吡啶衍生物的绿色合成研究

2013-08-15 00:56冯芸齐建
当代化工研究 2013年8期
关键词:二氢吡啶碳酸氢铵羰基

冯芸 齐建

(周口市质量技术监督检验测试中心,河南周口466000)

前言

1, 4-二氢吡啶衍生物是一类重要的有机化合物,具有很好的生理活性,在生物、医药等方面有广泛应用, 临床上不仅用于治疗高血压、心绞痛和动脉粥状硬化等心脑血管疾病[1],而且用于治疗肠胃疾病及治疗肺动脉高压和癫痫病的辅助药物[2,3]。该类化合物的合成通常采用 Hantzsch 反应,但该合成路线具有反应时间长、产率低等弊端[4]。 近年来不断有文献报道合成该类化合物的新方法和新路线,但仍然存在诸如反应温度要求较高、使用毒性较高的溶剂和昂贵的催化剂、分离难度较大、产率低等缺点,不符合绿色化学发展的要求。因此,改进其合成方法以及合成新的1,4-二氢吡啶化合物已成为研究者广泛关注的热点之一。

近十年来,不断有新的绿色合成的方法见诸报道。陈维一等[5]用碳酸氢铵代替浓氨水合成了一系列1,4-二氢吡啶衍生物,缩短了反应时间,提高产率。屠树江等[6]应用微波辐射技术一步合成4-芳基-1, 4-二氢吡啶衍生物,反应时间短, 产率优良, 后处理方便,无污染。史达清[7]报道了在氯化三乙基苄基铵( TEBA)催化下在水中一步合成了4-芳基-1, 4-二氢吡啶衍生物,具有产率高、污染少、环境友好等特点。蔡小华等[8]以碳酸氢铵、醛和1,3-二羰基化合物为原料,于70 ℃利用碳酸氢铵受热分解提供Hantzsch 合成反应所需的氨,缩合反应得到1, 4-二氢吡啶类化合物。在此研究基础上,我们通过苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和碳酸氢铵在无溶剂条件下获得2, 6-二甲基-4-苯基-3, 5-二乙氧基羰基-1, 4-二氢吡啶,实现了目标产物的绿色合成。

1 实验部分

1.1 实验仪器及试剂

所用乙酰乙酸乙酯、苯甲醛、碳酸氢铵、乙醇均为分析纯,使用前未进一步纯化,薄层层析采用GF254硅胶板(青岛海洋化工厂)。实验所用仪器有DF-1型集热式磁力加热搅拌器,Brucker Vector22型红外光谱仪测定,KBr压片Bruker Avance 400MHz型核磁共振仪测定(TMS为内标,CDCl3)。

1.2 目标化合物的合成步骤

分别称取1.006g苯甲醛、2.600g乙酰乙酸乙酯和1.580g碳酸氢铵,依次加入到装有回流装置的三颈圆底烧瓶中,水浴条件下加热到70 ℃,恒温回流反应1 h, 反应进程用薄层色谱监控,在紫外灯下照射出现新产物点,待反应结束后撤去水浴。将混合物冷却至室温,往混合物中加入50 mL冷水剧烈搅拌10 min, 在分液漏斗中分离出水层,将有机相用适量乙醇溶解,无水硫酸镁干燥过夜。过滤出干燥剂,将有机相减压蒸去溶剂得到粗产物,经乙醇重结晶得到产物为白色针状透明晶体2, 6-二甲基-4-苯基-3, 5-二乙氧基羰基-1, 4-二氢吡啶,收率81.4%。m.p.158-160 ℃与文献一致。1 H NMR ( 400MHz,CDCl3 ):δ(ppm) 1.24( t,J = 7. 2 Hz,6H,2 ×

CH3),2.38( s,6H,2 ×CH3),3.98-4. 25( q, J= 7. 2Hz,4H, 2×CH2O),5. 00( s,1H, CH),5. 60( brs,1H,NH),7.20-7.60( m, 5H,ArH)。IR ( KBr):ν(cm-1)3320,2960,1720, 1650,1507,1370,1310,1206,1115,1060,1010,720 。

2 结果与讨论

在无溶剂条件下,以苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和碳酸氢铵为原料于70 ℃反应,高收率地合成2, 6-二甲基-4-苯基-3, 5-二乙氧基羰基-1, 4-二氢吡啶,通过水洗、减压蒸馏分离出纯度较高的目标产物。该方法原料价廉易得、反应无须溶剂、时间短、产率高以及纯化分离处理简单,对于其他1, 4-二氢吡啶衍生物的合成具有理论研究价值和潜在的应用前景。

[1] 仉文升,李安良.药物化学.北京:高等教育出版社,1999.

[2] Hantzsch, A. [J].Justus Liebigs Ann. Chem. 1882, 1 , 213-215.

[3] Sabitha, G. ; Reddy, G. S. K. K. ;etal. A novel TMSI-mediated synthesis of Hantzsch 1,4-dihydropyridines at ambient temperature [J].Tetrahedron Lett. 2003, 44(21), 4129-4131.

[4] 杨贯羽,宋延林,等. 1, 4-二氢吡啶类化合物的合成[J].郑州大学学报(自然科学版),1996, 28( 3): 86-89.

[5] 陈维一,陆军,等. 微波辐射下2, 6-二甲基-3, 5 -二甲氧羰基-4-二茂铁基-1, 4-二氢吡啶的合成和晶体结构[ J]. 结构化学,2004,23( 2) : 223-226 .

[6] 屠树江,高原,等. 应用微波辐射技术一步合成4-苯基-1, 4-二氢吡啶衍生物[J]. 有机化学, 2002, 22( 4):269-271.

[7] 史达清,牟杰,等. 水溶液中4-芳基-1, 4-二氢吡啶衍生物的一步合成法[J]. 有机化学,2004,24( 9):1042-1044.

[8] 蔡小华,张国林.无溶剂一锅法合成1,4-二氢吡啶[J]. 有机化学,2005,25(8): 930-933.

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