一種綠色催化制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基)-3,5-二氰基吡啶衍生物的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機化學合成領域，具體設及一種綠色催化制備2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物的方法。
【背景技術】
[0002] 化晚類化合物是一類非常重要的雜環化合物，它是合成雜環化合物類農藥、醫藥 的重要中間體。由于化晚替代苯環而得到的新化合物往往具有更高的生物活性或更低的毒 性，近年來，化晚類化合物的合成越來越受到研究工作者的關注，特別是在抗菌抗病毒與治 療癌癥方面具有相當重要地位的2-氨基-4-苯基-6-硫烷基-3,5-二氛基化晚衍生物的 制備方面。傳統上該類化合物可W通過有機堿性催化劑或無機酸性催化劑催化芳香醒、丙 二膳和苯硫酪發生串聯反應來制得，而傳統的有機堿性催化劑（如S己胺、嗽晚、1,8-二氮 雜二環^^一碳-7-締等）和傳統的無機酸性催化劑（如化Cl2、KF-Al2〇3等）存在著反應時 間長，催化產率低，操作條件復雜，催化劑不易回收等缺點。因此，開發一種綠色、高效、簡便 的催化制備2-氨基-4-苯基-6-硫烷基-3, 5-二氯基化晚衍生物的方法就顯得尤為必要。
[0003] 離子液體是由一種含氮雜環的有機陽離子和一種無機或有機陰離子組成的液態 鹽類。在有機合成中，它與傳統的有機溶劑相比，具有不揮發、溶解能力強、不易燃、可W提 供一個全離子環境等特點，近年來離子液體作為溶劑在有機合成中得到了廣泛的應用。近 期，有機合成工作者也將離子液體作為綠色溶劑運用到了 2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫 基）-3, 5-二氯基化晚衍生物的制備過程中。比如浙江工業大學的郭紅云等在溫和的反應 條件下，發現W離子液體[Bmim]BF4(l-正了基-3-甲基咪挫四氣棚酸鹽）作為反應介質 時，芳香醒、丙二膳和苯硫酪可W在較短時間內高產率地生成2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫 基）-3, 5-二氯基化晚衍生物，并且沒有副產物1,4-二氨化晚的生成。此外，出mim]BF4便 于回收，循環使用4次，產物產率未有明顯降低（離子液體介質中一鍋法合成2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物[J]，有機化學，2012, 32 ; 193~196)。由于上 述離子液體僅為中性離子液體，不具有酸堿催化作用，所W在制備2-氨基-4-苯基-6-(苯 基硫基）-3,5-二氯基化晚衍生物的反應中僅作為溶劑，所W它的用量很大且循環使用中 損失量也比較大，不適于工業化大規模使用。
[0004] 堿性離子液體包括路易斯堿性離子液體和布朗斯特堿性離子液體，由于其具有 種類繁多、堿性位密度高、堿性不易流失W及熱穩定性高等特點，而被作為反應溶劑兼堿 性催化劑運用到2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3,5-二氯基化晚衍生物的制備過程 中。比如Ranjan Jana等利用布朗斯特堿性離子液體出mim]OH(氨氧化1-正了基-3-甲 基咪挫鐵鹽）作為催化劑，己醇作為反應溶劑，在室溫下高效地催化芳香醒、丙二膳和苯 硫酪反生反應來制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物，其中堿 性離子液體[Bmim]OH的摩爾用量為反應物芳香醒的50%。另外，該堿性離子液體可W循 環使用 4 次（An improved procedure for the three-component synthesis of highly substituted pyridines using ionic liquid[J]， Journal of Organic Chemistry， 2007, 72 ;3152~3154)。為了提高堿性離子液體的堿度進而降低其在制備2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3,5-二氯基化晚衍生物中的使用量，鹽城師范學院的方東等W同時含 有路易斯堿性和布朗斯特堿性的離子液體[AEPy]0H(氨氧化1-(2-氨己基）化晚鐵鹽） 作為催化劑，水和己醇的混和溶液作為溶劑，室溫下可W有效地催化制備2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物，其中堿性離子液體催化劑[AEPy] 0H的摩爾用 量僅為反應物芳香醒的 10% (Synthesis of 2-amin〇-4-pheny]_-6-(地en5dsulfan}d)-3， 5-dicyanopyridines by tandem reaction[J]， Research on Chemical Intermediates， 2014,40 ;587 ~594)。
[0005] 有關文獻資料的研究結果表明，含有咪挫、化晚等環狀結構的離子液體的生物可 降解性較差，不易通過目前使用最廣泛的生物處理工藝或生物自凈作用進行降解。此外， 對于含有咪挫、化晚等結構母體的離子液體一般通過兩步法合成，導致其制備過程較為復 雜且離子液體的純化過程也比較繁瑣。最后，含有咪挫、化晚等結構的離子液體制備費用較 高，不適于在工業上大規模使用。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服現有技術中催化制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3， 5-二氯基化晚衍生物存在的堿性離子液體循環使用中流失量大、制備費用高、制備過程 復雜、不易生物降解等缺點，而提供一種W堿度較高、制備價格廉價、易于生物降解的堿性 離子液體作為非均相催化劑，W水和己醇的混和液作溶劑條件下催化制備2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物的方法。
[0007] 本發明所使用的堿性離子液體催化劑的結構式為：
[000引
【主權項】
1. 一種綠色催化制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氰基吡啶衍生物的方 法，其特征在于，所述制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氰基吡啶衍生物反應中 芳香醛、丙二腈與苯硫酚的摩爾比為1 :2 :1，堿性離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醛 的5~10%，反應溫度為50~60°C，反應時間為20~40min，以毫升計的反應溶劑水和乙醇 混和液的體積量為以毫摩爾計的芳香醛摩爾量的3~5倍，反應壓力為一個大氣壓，反應后 冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣真空干燥后得到純2-氨基-4-苯基-6-(苯 基硫基）-3, 5-二氰基吡啶； 所述反應溶劑中水和乙醇的體積比為7 :3 ; 所述堿性離子液體催化劑的結構式為：
2. 如權利要求1所述的一種綠色催化制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3, 5-二 氰基吡啶衍生物的方法，其特征在于，所述的芳香醛為苯甲醛、對氯苯甲醛、對硝基苯甲醛、 對甲基苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、對羥基苯甲醛、間溴苯甲醛中的任一種。
3. 如權利要求1所述的一種綠色催化制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3, 5-二 氰基吡啶衍生物的方法，其特征在于，所述抽濾后濾液中含有的堿性離子液體催化劑可不 經處理重復使用至少7次。
【專利摘要】本發明公開了一種綠色催化制備2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基)-3，5-二氰基吡啶衍生物的方法，屬于有機化學合成領域。所述反應中芳香醛、丙二腈與苯硫酚的摩爾比為1：2：1，堿性離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醛的5～10％，反應溫度為50～60℃，反應時間為20～40min，反應溶劑水和乙醇混和液的體積量(ml)為芳香醛摩爾量(mmol)的3～5倍，反應后冷卻至室溫，抽濾，濾渣真空干燥后得到產物。本發明與其它制備方法相比，具有催化劑制備過程簡單、原料較為廉價、較好的生物降解性、在循環使用過程中損失量較少以及整個制備過程綠色經濟，操作簡單方便，便于工業化大規模生產等特點。
【IPC分類】C07D213-85
【公開號】CN104649967
【申請號】CN201510079360
【發明人】岳彩波, 張欣, 吳勝華, 郭濤, 胡慧慧, 楊翠萍, 儲昭蓮
【申請人】安徽工業大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月13日