專利名稱：一種高效綠色化三吡啶甲基胺類化合物制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效綠色化三吡啶甲基胺的制備技術(shù)領(lǐng)域，特指一類新的 三吡啶甲基胺的制備方法。
背景技術(shù)：
三吡啶甲基胺作為一類重要的化工中間體廣泛運用于合成仿生催化劑的制 備(S. V. Kryatov, S. Taktak, I. V. Korendovych， E. V. Rybak-Akimova, J. Kaizer, S. Torelli, X. Shan, S. Mandal, V. L. MacMurdo, A. M. Payeras, L. Q. Jr., Inorg. Chem. 2005,44,85-99.)。三吡啶甲基胺鐵配合物能模擬甲苯單氧化酶的功能，運用于 芳環(huán)的氧化降解和含烯鍵化合物的環(huán)氧化產(chǎn)物的制備(l.M. M. Cheng, Z. Y. S叫 W. H. Ma, C. C. Chen, J. C. Zhao, Z. P. Wang, Science in China Series B: Chem. 2006, 49(5)， 407. 2. R. Mas-Balleste， M. Fujita, C. Hemmila, L. Q. Jr. J. Mol. Cat. A: Chem. 2006, 251, 49.)。最新的研究表明三吡啶甲基胺對腫瘤細胞的識別能力 大于正常細胞成為研制新的靶向性抗腫瘤化合物(C. A. S. Regino, S. V. Torti, R. Ma, G. P. A. Yap, K. A. Kreisel, F. M. Torti, R. P. Planalp, M. W. Brechbiel, J. Med. Chem.， 2005， 48， 7993)。文獻中三吡啶甲基胺的合成一般以二吡啶甲基胺和吡啶 甲基氯為原料，常溫下反應(yīng)24小時，產(chǎn)品純化需要硅膠柱層析，產(chǎn)率僅為 60-70% ( Z. Tyeklar, R. R. Jacobson, N. Wei, N. N. Murthy, J. Zubieta, K. D. Karlin, J. Am. Chem. Soc. 1993， 115, 2677.)。此方法反應(yīng)時間長，原料二B比啶甲 基胺價格較高，且純化過程使用大量揮發(fā)性的有機溶劑，成本高污染大。因此研 究簡單高效的綠色化三吡啶甲基胺合成方法，具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的高效綠色化三吡啶甲基胺類化合物制備方法。 本發(fā)明以吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的鹽酸鹽和氨水為原料運用水熱法合成 了三吡啶甲基胺類化合物(三(2-吡啶甲基胺)，三(3-吡啶甲基)胺和三(4-吡啶甲基胺)；其中兩個三(3-吡啶甲基)胺和三(4-吡啶甲基胺)為新化合物。 采用樹脂分離和蒸餾相結(jié)合方法獲得高純度三吡啶甲基胺類化合物和氯化銨。三吡啶甲基胺類化合物合成路線如下:
1.三(2-吡啶甲基)胺的合成路線之一如下: 2-吡啶甲基氯+氨水(30%)
三(2-吡啶甲基)胺
3三(3-吡啶甲基)胺的合成路線之一如下
NH4C1
氯化銨
三(3-吡啶甲基胺) 4 三(3-吡啶甲基)胺的合成路線之二如下三(3-吡啶甲基)胺
5 三(4-吡啶甲基)胺的合成路線之一如下:
NH4C1
氯化銨
三(4-吡啶甲基)胺
6 三(4-吡啶甲基)胺的合成路線之二如下:
NH4C1
氯化銨
三(4-吡啶甲基)胺
上述三吡啶甲基胺類化合物的制備方法為將吡啶甲基氯或吡咬甲基氯的鹽 酸鹽和氨水按摩爾比l: l-2于反應(yīng)釜中混合，控制在80-130。C;最佳反應(yīng)溫度 為98°C，反應(yīng)時間1-8小時，最佳反應(yīng)時間為4小時。然后將溶液過酸性樹脂， 用質(zhì)量百分比濃度為5%的Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減
壓蒸餾得產(chǎn)品。上述氨水為質(zhì)量百分比濃度為30%的氨水；
上述Na2C03溶液為質(zhì)量百分比濃度為5。/。的Na2C03溶液。
上述方法中，所說的吡啶甲基氯是2-吡啶甲基氯、3-吡啶甲基氯或4-吡啶
甲基氯，所說的吡啶甲基氯的鹽酸鹽是2-吡啶甲基氯鹽酸鹽、3-吡啶甲基氯鹽酸
鹽或4-吡啶甲基氯鹽酸鹽；得到的相應(yīng)產(chǎn)品是三(2-吡啶甲基)胺、三(3-吡
啶甲基)胺，或三(4-吡啶甲基)胺。
化合物三(2-吡啶甲基)胺分子式C18H18N3;產(chǎn)率92%。元素分
析數(shù)據(jù)計算值C, 74.48; H， 6.25; N, 19.30， 實測值C， 74.41; H, 6.18;
N， 19.24。紅外光譜數(shù)據(jù)(IR, cm-l) : 3008,2926， 1589，1567， 1473，
1433， 1032, 764。
^MR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H， CH2), 7.26-8.61 (m,
12H， H-py)。
化合物三(3-吡啶甲基)胺分子式分子式C18H18N3;產(chǎn)率86%。元 素分析數(shù)據(jù)計算值C，74.48; H， 6.25; N, 19.30, 實測值C， 74.41; H， 6. 18; N， 19. 24。紅外光譜數(shù)據(jù)(IR， cm-1) : 3008, 2926， 1589， 1567， 1473， 1433， 1032, 775。 'HNMR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H, CH2), 7.26-8.57 (m, 12H,H-py)。
化合物三(4-吡啶甲基)胺分子式C18H18N3;產(chǎn)率卯％。元素分析
數(shù)據(jù)計算值C，74.48; H, 6.25; N， 19.30, 實測值C, 74.41; H, 6.18; N， 19.24。紅外光譜數(shù)據(jù)(IR， cm-1) : 3008,2926， 1589， 1567， 1473,1433, 1032, 786。
iHNMR (400 MHz, CDC13): 5 = 3.26 (s， 6H， CH2), 7.3-8.67 (m, 12H, H-py)。
與傳統(tǒng)方法相比，該方法原料轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品成本低，生產(chǎn)時間短。該合 成和純化方法是一種簡單綠色化制備三吡啶甲基胺類化合物的方法。該方法也成 為利用廉價氨水生產(chǎn)高附加值三吡啶甲基胺類化合物的方法。
具體實施方式
1試劑和原料
實驗中所用試劑均為分析純，除特別注明外，未經(jīng)進一步處理。吡啶甲基氯鹽酸鹽購自sigma公司。元素分析用Carlo-Erba-1106型元素分析儀測定，紅 外光譜用Fr-IR 169(固體用KBr壓片)。'H薩R譜用Varian (400 MHz) (Me4Si 作內(nèi)標，CDCh為溶劑)。
2、化合物的合成
(1)化合物三(2-吡啶甲基)胺的制備
實施例l (最佳反應(yīng)條件舉例)將2-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和質(zhì) 量百分比濃度為30%氨水(25g , 0.2mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在98°C;反應(yīng)4 小時。然后將反應(yīng)溶液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。 再用質(zhì)量百分比濃度為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減 壓蒸熘收集258 GC/2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(2-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率92%。元 素分析數(shù)據(jù)計算值C, 74. 48; H， 6.25; N， 19.30， 實測值C, 74.41; H， 6. 18; N, 19.24。紅外光譜數(shù)據(jù)(IR， cm-1) : 3008， 2926， 1589， 1567, 1473， 1433， 1032， 764。 (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H, CH2), 7.26-8.61 (m，
12H， H-py)。
實施例2 :將2-吡啶甲基氯鹽酸鹽(11.34g,0.1mo1)和質(zhì)量百分比濃度為 30%氨水(32g , 0.15mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在100°C;反應(yīng)7小時。然后將 反應(yīng)溶液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百 分比濃度為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集 258 GC/2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(2-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率82%。
實施例3:將2-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨水 (13g , O.lmol)于反應(yīng)釜中混合，控制在80°C;反應(yīng)8小時。然后將反應(yīng)溶液 過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃度 為5"/。Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集258 GC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(2-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率72%。
實施例4:將2-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨水 (25g, 0.2mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在130°C;反應(yīng)4小時。然后將反應(yīng)溶液 過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃度 為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集258 QC/2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(2-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率89%。
實施例5:將2-吡啶甲基氯(11.34g，0.1mo1)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨水 (25g,0.2md)于反應(yīng)釜中混合，控制在13(TC;反應(yīng)1小時。然后將反應(yīng)溶液 過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃度 為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集258 GC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(2-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率46%。 (2)化合物三(3-吡啶甲基)胺的制備
實施例6 (最佳反應(yīng)條件舉例)將3-吡啶甲基氯U1.34g, O.lmol)和質(zhì) 量百分比濃度為30%氨水(25g , 0.2mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在98°C;反應(yīng)4 小時。然后將反應(yīng)溶液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。 再用質(zhì)量百分比濃度為5。/。Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減 壓蒸餾收集256 QC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(3-吡啶甲基)胺。分子式 C18H18N3; 產(chǎn)率86%。
元素分析數(shù)據(jù)計算值C, 74. 48; H, 6.25; N, 19.30, 實測值C, 74. 41; H, 6. 18; N, 19. 24。紅外光譜數(shù)據(jù)(IR， cm-1) : 3008， 2926， 1589， 1567， 1473， 1433， 1032, 775。 ？HNMR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H， CH2)， 7.26-8.57 (m, 12H， H-py)。
實施例7 :將3-吡啶甲基氯鹽酸鹽(11.34g,0.1mo1)和質(zhì)量百分比濃度為 30%氨水(32g , 0.15mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在IO(TC;反應(yīng)7小時。然后將 反應(yīng)溶液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百 分比濃度為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集 256 GC/2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(3-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率81%。
實施例8:將3-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨水 (13g , O.lmol)于反應(yīng)釜中混合，控制在80°C;反應(yīng)8小時。然后將反應(yīng)溶液 過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃度 為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集256 QC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(3-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率75%.
實施例9:將3-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨水 (25g，0.2mo1)于反應(yīng)釜中混合，控制在130。C;反應(yīng)4小時。然后將反應(yīng)溶液 過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃度為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集256 V/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(3-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率90%。
實施例10:將3-吡啶甲基氯U1.34g， O.lmol)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨 水(25g , 0.2mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在13(TC;反應(yīng)1小時。然后將反應(yīng)溶 液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃 度為5%Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集256 GC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(3-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率42%。 (3)化合物三(4-吡啶甲基)胺的制備
實施例ll (最佳反應(yīng)條件舉例)將4-吡啶甲基氯(11.34g, O.lmol)和 質(zhì)量百分比濃度為30%氨水(25g , 0.2mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在98°C; 反 應(yīng)4小時。然后將反應(yīng)溶液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化 銨。再用質(zhì)量百分比濃度為5。/。Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液， 減壓蒸餾收集261 QC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(4-吡啶甲基)胺。分子式 C18H1SN3; 產(chǎn)率90%。 元素分析數(shù)據(jù)計算值C，74.48; H， 6.25; N， 19.30, 實測值C， 74.41; H， 6, 18; N， 19.24。紅外光譜數(shù)據(jù)(IR， cm-1) : 3008,2926， 1589， 1567， 1473， 1433, 1032， 786。 i麗MR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H, CH2)， 7.3-8.67 (m， 12H, H-py)。
實施例12 :將4-吡啶甲基氯鹽酸鹽(11.34g， O.lmol)和質(zhì)量百分比濃度 為30%氨水(32g , 0.15mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在IO(TC; 反應(yīng)7小時。然 后將反應(yīng)溶液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì) 量百分比濃度為5% Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾 收集261QC/2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(4-吡據(jù)甲基)胺。產(chǎn)率85%。
實施例13:將4-吡啶甲基氯(U.34g, O.lmol)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨 水(13g , O.lmol)于反應(yīng)釜中混合，控制在80°C;反應(yīng)8小時。然后將反應(yīng)溶 液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃 度為5n/。Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集261 QC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(4-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率91%.
實施例14:將4-吡啶甲基氯(11.34g, O.lmol)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨 水(25g , 0.2mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在13(TC;反應(yīng)4小時。然后將反應(yīng)溶液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃 度為5n/。Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集261 GC/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(4-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率78%。
實施例15:將4-吡啶甲基氯(11.34g, O.lmol)和質(zhì)量百分比濃度為30%氨 水(25g , 0.2mol)于反應(yīng)釜中混合，控制在130°C; 反應(yīng)1小時。然后將反應(yīng)溶 液過羧酸型酸性樹脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化銨。再用質(zhì)量百分比濃 度為5。/。Na2C03溶液洗滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾收集261 0C/ 2mmHg餾分，得產(chǎn)品三(4-吡啶甲基)胺。產(chǎn)率48%。
權(quán)利要求
1、一種高效綠色化三吡啶甲基胺類化合物制備方法，其特征在于，是以吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的鹽酸鹽和氨水為原料，運用水熱法合成三吡啶甲基胺類化合物。
2、 如權(quán)利要求l所說的三吡啶甲基胺類化合物制備方法，其特征在于，將吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的鹽酸鹽和氨水按摩爾比1: l-2于反應(yīng)釜中混合，控制在80-130'C;反應(yīng)時間l-8小時，然后將溶液過酸性樹脂，fflNa2C03溶液洗 滌樹脂，收集pH 7.5-9的溶液，減壓蒸餾得產(chǎn)品。
3、 如權(quán)利要求2所說的三吡啶甲基胺類化合物制備方法，其特征在于，所 說的吡徒甲基氯是2-吡啶甲基氯、3-吡啶甲基氯或4-吡啶甲基氯。
4、 如權(quán)利要求2所說的三吡啶甲基胺類化合物制備方法，其特征在于，所 說的吡啶甲基氯的鹽酸鹽是2-吡啶甲基氯鹽酸鹽、3-吡啶甲基氯鹽酸鹽或4-吡淀 甲基氯鹽酸鹽。
5、如權(quán)利要求2所說的三吡啶甲基胺類化合物制備方法，其特征在于，所 述氨水為質(zhì)量百分比濃度為30n/。的氨水；所述Na2CO3溶液為質(zhì)量百分比濃度為 5。/。的Na2C03溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效綠色化三吡啶甲基胺的制備技術(shù)領(lǐng)域，特指一類新的三吡啶甲基胺的制備方法。該方法是以吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的鹽酸鹽和氨水為原料，運用水熱法合成三吡啶甲基胺類化合物。該方法具有原料轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品成本低，生產(chǎn)時間短的優(yōu)點。
文檔編號C07D213/36GK101412694SQ200810234278
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者劉穎奇, 陳秋云 申請人:江蘇大學(xué)