[发明专利]一种三组分一锅法反应制备6-巯基多取代吡啶衍生物的系统及方法

说明书

本发明公开了一种三组分一锅法反应制备6‑巯基多取代吡啶衍生物的系统及方法，属于有机合成技术领域。本发明的6‑巯基多取代吡啶衍生物的制备系统，包括依次设置的原料混合装置、微波反应装置、抽滤装置、洗涤装置和真空干燥装置，其中，微波反应装置用于对原料混合装置内的反应原料进行微波加热反应，抽滤装置用于对反应所得产物进行抽滤处理，洗涤装置和真空干燥装置用于对抽滤所得滤渣分别进行洗涤和真空干燥处理；本发明是以芳香醛、丙二腈和巯基化合物为反应原料，在碱性离子液体催化剂的催化作用下来制备6‑巯基多取代吡啶衍生物的。本发明中催化剂的催化活性较高，其使用量及循环损失量均较少，所得产物的产率及纯度均较高。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，更具体地说，涉及一种三组分一锅法反应制备6-巯基多取代吡啶衍生物的系统及方法。

背景技术

吡啶骨架是一种很重要的杂环结构，广泛存在于自然界的生物活性化合物中，并且可以应用于药物分子、功能性配体、中间体及构建多取代结构分子等方面。而最早出现在六十年代的多取代吡啶衍生物由于其骨架结构广泛存在于许多具有生物活性的天然化合物中，可以用在除草剂、杀虫剂等方面，比如毒莠定、绿草定、氟硫草定等。另外，在多取代吡啶环的6位引入巯基之后得到的6-取代巯基多取代吡啶衍生物，具有抗病毒、抗肿瘤、抗菌、抗癌病毒等活性。因此，该衍生物具有很大的药用潜力和广阔的应用前景，它的制备引起了人们广泛的关注。

目前6-取代巯基多取代吡啶衍生物的制备方法是将芳香醛、丙二腈和巯基化合物三种组分在酸或碱催化体系下采用“一锅法”法制备得到，可是这种方法存在一些缺点，比如产物产率不高、副反应较多、催化剂腐蚀性强且不能循环使用、操作工艺复杂等。因此，寻找一种高效、绿色和温和的制备方法成为发展的需要。离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和一种无机或有机阴离子组成的液态盐类，在有机合成中，其与传统的有机溶剂相比，具有不挥发、溶解能力强、不易燃、可以为反应提供一个全离子环境等特点，近年来离子液体作为溶剂在有机合成中得到了广泛的应用。另外，碱性离子液体，特别是具有碱性位点分布均匀、腐蚀性小、较好的热稳定性以及易与产物分离回收等优点的布朗斯特碱性液体已经被运用到6-取代巯基多取代吡啶衍生物的制备过程中。

比如Brindaban C.Ranu等在乙醇作溶剂条件下，将碱性离子液体[Bmim]OH作为绿色催化剂运用到一系列芳香醛、丙二腈和带有不同取代基的苯硫酚三组分“一锅法”制备6-取代巯基多取代吡啶衍生物的缩合反应中，在乙醇作反应溶剂、室温的条件下其最高产率可以达到95％(An improved procedure for the three-component synthesis ofhighly substituted pyridines using ionic liquid[J]，The Journal of OrganicChemistry，2007，72：3152～3154)。但是该方法中所用碱性离子液体催化剂的稳定性较差，很容易发生分解。同时，该方法的操作过程非常复杂，其中反应物需要分批加入，而产物的提纯分离则需要进行萃取、重结晶等操作。

为了克服上述缺点，方东等人研究了采用稳定性好，同时含有Lewis碱性和碱性的双功能碱性离子液体作为催化剂，水为反应介质，在常压下搅拌混合即可实现6-取代巯基多取代吡啶衍生物的制备工艺，并进行了专利申请(申请号：201210302982.0，发明名称为：一种双功能碱性离子液体及其水相催化合成取代吡啶类化合物)。同时，该申请案中的制备方法具有高效、环境友好等优点，但是其仍旧采用价格较贵、不易被微生物降解的带有咪唑环状结构的碱性离子液体作为催化剂。此外，该方法中的反应为非均相反应，反应时间较长，反应产率较低。