一種制備n-烷基吡啶酮的綠色合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] N-烷基取代的雜環(huán)結(jié)構(gòu)如N-烷基吡啶酮結(jié)構(gòu)大量存在于天然產(chǎn)物和藥理活性化 合物中。由于N-烷基吡啶酮結(jié)構(gòu)在化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)中能形成氫鍵、互變異構(gòu)、進(jìn)行質(zhì) 子運(yùn)送，與其有關(guān)的研宄引起了化學(xué)和生物化學(xué)研宄界的重視。此外，N-烷基吡啶酮化合 物由于其含有順式共軛二烯酮結(jié)構(gòu)，也是聚合反應(yīng)和DA反應(yīng)常用的重要原料。因此，N-烷 基吡啶酮化合物的合成引起了有機(jī)化學(xué)家們的重視。
[0003] 已知的合成方法中，N-烷基吡啶酮化合物可通過分子間的直接反應(yīng)來合成，但是 O-烷基化副產(chǎn)物的產(chǎn)生不可避免。使用鹽或相轉(zhuǎn)移催化劑，可提高N-烷基化的選擇性，但 是往往局限于較活潑的或特殊基團(tuán)取代的底物，范圍有限。近年來，也有新方法使用0-烷 基的啦啶醚的重排反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)N-燒基P比啶酮化合物的高選擇合成，而0-燒基P比啶醚可通 過鹵代P比啶和醇或輕基P比啶和鹵代徑在堿性條件下的Williamson醚化方法合成。但是該 方法需通過兩步實(shí)現(xiàn)：第一步需使用鹵代物和大量的堿，生成作為廢棄物的鹽；第二步需 使用0. 5-2. 0當(dāng)量的碘化鋰促進(jìn)重排或使用貴金屬釕的絡(luò)合物在堿的存在下實(shí)現(xiàn)催化重 排。因此該分步法還是存在不少的缺點(diǎn)，亟待改進(jìn)。
[0004] 因此，尋找一種新方法一步實(shí)現(xiàn)分子間的反應(yīng)合成N-烷基吡啶酮化合物對有機(jī) 合成、生化和藥物化學(xué)家而言都是非常有意義的研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種鹵代烴為非過渡金屬催化 劑，以綠色的醇為烷基化試劑，與羥基吡啶化合物在無溶劑進(jìn)行高選擇脫水N-烷基化反應(yīng) 合成N-烷基吡啶酮化合物的新方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合 成方法，由非過渡金屬催化劑催化下羥基吡啶類化合物與醇進(jìn)行選擇性脫水N-烷基化反 應(yīng)，非過渡金屬催化劑為鹵代烴，醇與羥基吡啶類化合物在鹵代烴催化下直接進(jìn)行N-選擇 性脫水反應(yīng)得到N-烷基吡啶酮化合物，鹵代烴的用量為5?50mol %，反應(yīng)溫度為100? 180°C，反應(yīng)時間為6?60小時，副產(chǎn)物為水，反應(yīng)式為：
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，由非過渡金屬催化劑催化下羥基吡啶類 化合物與醇進(jìn)行選擇性脫水N-烷基化反應(yīng)，其特征在于：非過渡金屬催化劑為鹵代烴，醇 與羥基吡啶類化合物在鹵代烴催化下直接進(jìn)行N-選擇性脫水反應(yīng)得到N-烷基吡啶酮化合 物，鹵代烴的用量為5?50mol %，反應(yīng)溫度為100?180°C，反應(yīng)時間為6?60小時，副產(chǎn) 物為水，反應(yīng)式為：
上式中，R1可以是各種官能團(tuán)取代在2-、3_或4-的苯基或是取代呋喃、取代噻吩、取代 吡啶等各類取代雜芳基或是各種碳鏈長度和支鏈取代的烷基； R2為氫或是甲基、乙基等烷基或是取代烷基、鹵素原子、烷氧基等從簡單到復(fù)雜的各種 取代基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，其特征在于：所述 鹵代徑的用量為20-40mol%〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，其特征在于：反應(yīng) 溫度為 120_150°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，其特征在于：反應(yīng) 時間為12-48小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，其特征在于：反應(yīng) 時可選擇有溶劑或無溶劑條件下進(jìn)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，其特征在于：反應(yīng) 時選擇無溶劑條件下進(jìn)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，其特征在于：反應(yīng) 可在惰性氣體保護(hù)下或在空氣下進(jìn)行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，其特征在于：反應(yīng) 選擇在空氣下進(jìn)行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備N-烷基吡啶酮的綠色合成方法，非過渡金屬催化劑催化下羥基吡啶類化合物與醇進(jìn)行選擇性脫水N-烷基化反應(yīng)，非過渡金屬催化劑為鹵代烴，醇與羥基吡啶類化合物在鹵代烴催化下直接進(jìn)行N-選擇性脫水反應(yīng)得到N-烷基吡啶酮化合物，鹵代烴的用量為5～50mol％，反應(yīng)溫度為100～180℃，反應(yīng)時間為6～60小時，副產(chǎn)物為水。該方法使用廉價易得、來源廣泛、穩(wěn)定低毒的醇類為烷基化試劑，使用常見的鹵代烴為非過渡金屬催化劑，無需溶劑，經(jīng)高選擇性的脫水N-烷基化反應(yīng)直接合成得到N-烷基吡啶酮類化合物。對反應(yīng)條件的要求較低，具有較廣的適用范圍，也應(yīng)具有一定的研究和工業(yè)應(yīng)用前景。
【IPC分類】C07D213-64
【公開號】CN104529884
【申請?zhí)枴緾N201410722906
【發(fā)明人】徐清, 謝華楣, 張二磊, 陳建輝
【申請人】溫州大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月2日