[发明专利]一种烯胺酮和醛串联反应合成全取代吡啶类化合物的方法

说明书

一种烯胺酮和醛串联反应合成全取代吡啶类化合物的方法，产物的特征是吡啶环为全取代以及平面不对称结构。本发明的优点是：1、反应无需任何金属催化，仅需要加入三氟甲磺酸即可实现，经济实用；2、适用范围好，芳醛、烷基脂肪醛以及烯基烯基脂肪醛均能参加反应；3、操作简单、总产率良好，适合放大。

技术领域

本发明涉及一种串联反应合成全取代吡啶类化合物的方法

背景技术

吡啶是有机杂环化合物的基本类型之一，吡啶衍生物本身以及许多其它的含吡啶片段的有机分子在有机合成、材料化合物以及生物药物等领域均具有重要功能(Chem.Rev.2014,114,10829-10868)。因此，吡啶类化合物的合成在有机化学研究以及相关产业方面一直是重要的研究课题。传统的吡啶合成方法主要有基于Hantzsch反应的1,4-二氢吡啶氧化、Chichibabin反应以及[2+2+2]反应等。最近，通过采用酮肟以及相应的酯相关的串联反应合成吡啶的方法也得到的快速的发展。然而，目前的绝大的合成方法或是需要采用铜、钯等过渡金属催化，或是需要经过一步以上的反应操作以及仅适用于合成平面对称结构的吡啶类产物。因此，发展更加经济高效的合成方法如非金属催化、一步串联反应合成吡啶，特别是具有平面非对称结构的吡啶对于吡啶的合成研究及相关应用具有重要意义。本专利报道了一种采用NH₂和常见的醛为底物，无需金属催化，采用TfOH一步串联反应合成具有平面非对称和全取代结构吡啶类化合物的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原料经济、操作简便的串联反应全取代吡啶类化合物的方法。

本发明是这样实现的，一种烯胺酮和醛串联反应合成全取代吡啶类化合物的方法，采用含NH₂氨基结构的烯胺酮和醛胺2:1摩尔当量投料，在等摩尔当量三氟甲磺酸(TfOH)的促进下，以DMF为溶剂，90℃加热8小时，通过乙酸乙酯萃取，蒸干溶剂后，残余物以石油醚和乙酸乙脂(V/V＝15:1)混合溶剂作为流动相通过硅胶柱色谱进行提纯得到目标产物。

具体方法过程为：将烯胺酮0.6mmol，醛0.3mmol，三氟甲磺酸0.3mmol和2mL DMF置于25mL圆底烧瓶，链接回流冷凝管，在空气氛围下，油浴加热至90℃，搅拌回流8小时。反应结束后冷却至室温，加入10mL水，并以乙酸乙酯萃取(3×10mL)。萃取所得有机相以Na₂SO₄干燥、过滤。滤液通过减压蒸馏出去溶剂，残余物以石油醚和乙酸乙脂(V/V＝15:1)混合溶剂作为流动相通过硅胶柱色谱进行提纯得到目标产物。产物结构经过核磁共振、高分辨质谱以及代表性产物的单晶衍射测试等确证无误。

吡啶产物的结构特征是环上全部有取代基，且分子为平面非对称结构。

本发明的技术效果是：本发明所用的原料均简单易得、常态下较稳定，无需任何金属催化以及无水无氧等保护操作。过程简便，兼容于不同性质的醛包括方向醛、烷基脂肪醛和烯基脂肪醛等进行反应合成不同类型的全取代吡啶产物，而且易于工业放大，是一类高效实用的合成全取代吡啶的方法。

附图说明

图1为本发明合成反应图。

图2为本发明化合物3a的单晶结构图

图3为本发明化合物3a的核磁共振氢谱图。

图4为本发明化合物3a的核磁共振碳谱图。

图5为本发明化合物3b的核磁共振氢谱图。

图6为本发明化合物3b的核磁共振碳谱图。

图7为本发明化合物3c的核磁共振氢谱图。

图8为本发明化合物3c的核磁共振碳谱图。

具体实施方式