專利名稱：一種1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種苯基脲類衍生物(PUD)的合成方法，具體 指一種1_(4-吡啶基)_3-苯基脲的合成方法。
背景技術(shù)：
1- (4-吡啶基)-3-苯基脲(簡稱4-PU)是一種苯基脲類衍生物(PUD)，外觀呈無
色針狀晶體，熔點(diǎn)為162°C 164t:，其分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 3</formula> 4-PU最早于1965年作為人工合成的具有促進(jìn)離體植物細(xì)胞分裂的活性物質(zhì)被報(bào) 道。4-PU雖然沒有植物體內(nèi)細(xì)胞分裂素類物質(zhì)所共有的嘌呤結(jié)構(gòu)，但卻能明顯促進(jìn)金甲豆、 煙草莖髓愈傷組織的生長，有比6-芐基腺嘌呤(6-BA)更強(qiáng)的作用。隨后在大豆愈傷組織、 蘿卜子葉及煙草植株再生等實(shí)驗(yàn)中，證實(shí)了 4-PU高活性的細(xì)胞分裂素作用，擴(kuò)大了人們對 植物細(xì)胞分裂素的認(rèn)識范疇。 目前合成具有生物活性的苯基脲衍生物(PUD)的方法主要有以下4種 1.光氣法<formula>formula see original document page 3</formula> 2.氯甲酸酯法
<formula>formula see original document page 3</formula> 3.取代脲法
<formula>formula see original document page 3</formula> 4.疊氮鈉法
<formula>formula see original document page 3</formula>
以上方法用于4-PU的合成，都存在反應(yīng)原料毒性大，易燃爆，中間產(chǎn)物產(chǎn)率低，不易分離純化的缺點(diǎn)。1996年葛惠民等人(阜陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，1996年第3期，23-24頁)報(bào) 道了以吡啶、苯基脲為原料，經(jīng)氧化、硝化、還原及縮合4步反應(yīng)合成4-PU的方法。該方法 克服了上述方法中原料毒性大，易燃爆的缺點(diǎn)，但依然存在反應(yīng)步驟多，中間產(chǎn)物不易分離 純化，每步反應(yīng)產(chǎn)率都低，合成成本高的問題。因此我們選擇了異煙酰疊氮法合成4-PU的 方法。 異煙酰疊氮法合成4-PU的方法最早于1965年由Bruce等人報(bào)道 (Chemicalstructure and plant kinin activity丄ife Sci. 1965， 4 :461-466) ， 1976年 被Isogai等人重復(fù)(Effect of N_phenyl_N' _(4-pyridyl)urea on shootformation in tobacco pith disk and callus cultured in vitro. Plant & CellPhysiol.1976， 17 :591-600) ， 1978年Soshiro等人又報(bào)道了類似的工作(Cytokinin activity of N_phenyl_N' _ (4-pyridyl)urea derivatives.Phytochemistry，1978， Vol. 17， pp : 1201-1207)。具體的合成方法是把等摩爾量的異煙酰疊氮化物與苯胺放在干燥苯溶劑中， 于沸水浴上反應(yīng)4h，除去溶劑后得4-PU粗產(chǎn)品，再經(jīng)過硅膠柱層析，用l : l丙酮和氯仿洗 脫，得到4-PU結(jié)晶體，得率最高為73% 。 上述方法存在的問題是在該反應(yīng)體系中，異煙酰疊氮化物和苯胺的重排反應(yīng)與 取代反應(yīng)共存。我們重復(fù)了上述過程，從粗品中分離出兩種結(jié)晶體，一種為4-PU，呈白色針 狀結(jié)晶，熔點(diǎn)162°C 164°C ，具有生物活性；另一種為4-吡啶基甲酰苯胺，呈淡黃色片狀結(jié) 晶，熔點(diǎn)173°C 175°C ，沒有生物活性。若反應(yīng)條件控制不當(dāng)，往往會出現(xiàn)取代反應(yīng)物4-吡 啶基甲酰苯胺的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重排反應(yīng)物4-PU的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種l-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法，以克服現(xiàn)有合成
方法步驟繁雜，反應(yīng)產(chǎn)率低，合成成本高，不利于批量合成的問題。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 —種l-(4_吡啶基)_3-苯基脲的合成方法，包括如下步驟 按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=0. 03 : 50 150的比例將異煙酰疊
氮化物溶解于干燥苯中，再按照異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)重蒸苯胺摩爾數(shù)=i.o : i.o
1.2的比例，加入重蒸苯胺，置于60 86t:水浴中反應(yīng)4h后，自然冷卻，析出蓬松針狀白色 晶體；干燥、過濾即得。 上述異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)重蒸苯胺摩爾數(shù)=i.o : 1.2，異煙酰疊氮化物摩 爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=o. 03 : ioo，水浴溫度為70°c 86t:時(shí)，4-pu產(chǎn)率最高。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果 1、將現(xiàn)有技術(shù)中的沸水浴改為60 86t:熱水浴，有效抑制了副產(chǎn)物4-吡啶基甲 酰苯胺的形成，在產(chǎn)率高達(dá)80%的情況下，純度保證在98%以上。 2、本發(fā)明確定了異煙酰疊氮化物與溶劑干燥苯的最佳物料比為異煙酰疊氮化物
摩爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=0.03 : ioo，擴(kuò)大了干燥苯的用量，有效抑制了副反應(yīng)的發(fā)生。 3、現(xiàn)有技術(shù)中要使用硅膠柱層析和有機(jī)溶劑洗脫程序，本發(fā)明完全省略了這一過
程，因而大大縮短了合成周期，降低了合成成本，適合于批量化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面將通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。 在異煙酰疊氮化物和苯胺的反應(yīng)體系中，重排反應(yīng)與取代反應(yīng)為共存的兩個(gè)競爭 反應(yīng)。降低反應(yīng)溫度，有利于重排反應(yīng)的進(jìn)行；降低異煙酰疊氮化物和苯胺在溶劑干燥苯中 的濃度，也有利于重排反應(yīng)的進(jìn)行。因此，反應(yīng)溫度及異煙酰疊氮化物與溶劑干燥苯的物料 比是影響重排反應(yīng)的兩個(gè)關(guān)鍵因素。 當(dāng)初始反應(yīng)溫度為20°C 70°C時(shí)，1- (4-吡啶基)_3_苯基脲的產(chǎn)率隨溫度的增加 而增加；當(dāng)反應(yīng)溫度為70°C 86t:時(shí)，1_(4-吡啶基)_3_苯基脲的產(chǎn)率隨溫度的增加變化 不大，均可達(dá)90%以上；但當(dāng)初始反應(yīng)溫度超過86t:時(shí)，薄層層析(硅膠薄層析板，展開劑
為丙酮氯仿=i : i)檢測結(jié)果顯示，副產(chǎn)物產(chǎn)率明顯增加。當(dāng)異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)
干燥苯毫升數(shù)為0.03 : 10 0.03 : 100時(shí)，l-(4-吡啶基)-3-苯基脲的產(chǎn)率隨干燥苯毫
升數(shù)的增加而增加，但當(dāng)干燥苯的毫升數(shù)大于ioo時(shí)，產(chǎn)率無顯著變化，因此，異煙酰疊氮
法合成1_(4-吡啶基)-3-苯基脲的最佳反應(yīng)溫度為70 86t:，最佳物料比為異煙酰疊氮
化物摩爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=o. 03 : ioo。
實(shí)施例1 : 按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=o. 03 : 50的比例，向反應(yīng)釜中加入
0. 03摩爾量的異煙酰疊氮化物(4. 4克)和50ml干燥苯，再按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)重 蒸苯胺摩爾數(shù)=1.0 : 1.0的比例，加入0.03摩爾量的重蒸苯胺(2.8克)，置于65t: 75t:熱水浴中回流反應(yīng)4h后，自然冷卻；過濾、干燥，得無色針狀結(jié)晶4-PU 5.4克，收率為 85%，m.p. 160°C -162。C，純度在98%以上。
實(shí)施例2: 按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=o. 03 : ioo的比例，向反應(yīng)釜中加入
0. 37摩爾量的異煙酰疊氮化物(55克)和1240ml干燥苯，再按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù) 重蒸苯胺摩爾數(shù)=1.0 : 1.2的比例，加入0.44摩爾量的重蒸苯胺(41克)，置于75t: 85t:熱水浴中回流反應(yīng)4h后，自然冷卻，析出蓬松針狀白色晶體；過濾、干燥，得白色針狀 結(jié)晶4-PU 76克，收率為96%， m. p. 160°C -162t:，純度在98%以上。
實(shí)施例3 : 按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=0. 03 : 150的比例，向反應(yīng)釜中加入 0. 34摩爾量的異煙酰疊氮化物(51克)和1700ml干燥苯，再按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù) 重蒸苯胺摩爾數(shù)=1.0 : 1.2的比例，加入0.41摩爾量的重蒸苯胺(38克)，置于8(TC 86t:熱水浴中回流反應(yīng)4h后，自然冷卻，析出蓬松針狀白色晶體；過濾、干燥，得白色針狀 結(jié)晶4-PU 68克，收率為94%， m. p. 160°C -162t:，純度在98%以上。
權(quán)利要求
一種1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法，包括如下步驟按異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)∶干燥苯毫升數(shù)＝0.03∶50～150的比例將異煙酰疊氮化物溶解于干燥苯中；再按照異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)∶重蒸苯胺摩爾數(shù)＝1.0∶1.0～1.2的比例，加入重蒸苯胺，置于60～86℃水浴中反應(yīng)4h后，自然冷卻，析出蓬松針狀白色晶體；干燥、過濾即得。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種1_(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法，其特征在于所述異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)重蒸苯胺摩爾數(shù)=i.o : 1.2，異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)干燥苯毫升數(shù)=0.03 : IOO，水浴溫度為70。C 86。C時(shí)，4-PU產(chǎn)率最高。
全文摘要
本發(fā)明屬化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種苯基脲類衍生物(PUD)的合成方法，具體指一種1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法。本發(fā)明要克服現(xiàn)有合成方法步驟繁雜，反應(yīng)產(chǎn)率低，合成成本高，不利于批量合成的問題，現(xiàn)技術(shù)方案為一種1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法，包括如下步驟按將異煙酰疊氮化物溶解于干燥苯中，再按照異煙酰疊氮化物摩爾數(shù)∶重蒸苯胺摩爾數(shù)＝1.0∶1.0～1.2的比例，加入重蒸苯胺，置于60～86℃水浴中反應(yīng)4h后，自然冷卻，析出蓬松針狀白色晶體；干燥、過濾即得。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果1、純度高；2、效果好；3、工藝簡便，成本低，便于推廣。
文檔編號C07D213/75GK101723886SQ20091021946
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者尹明安, 郭立 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)