一种2-氰基-3-环丁基吡啶及其化学合成方法技术领域本发明涉及一种2-氰基-3-环丁基吡啶及其化学合成方法。
背景技术：
小环化合物与活性母体结构结合能够赋予很多药物更高的活性和药效。尤其是近年来随着新药研发的深入，为小环化合物尤其是环丙基和环丁基化合物的研究提供了契机。2-氰基-3-环丁基吡啶作为一种重要的小环化合物，尤其在各种药物研发中中有着大量需求，因此对该化合物的合成研究具有重要现实意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种2-氰基-3-环丁基吡啶的高效化学合成方法。本发明的技术方案如下：一种2-氰基-3-环丁基吡啶的化学合成方法，其特征在于，以3-溴-2-甲基吡啶为原料，经四步反应合成了2-氰基-3-环丁基吡啶，其合成路线如下：所述的化学合成方法为：（A）将3-溴-2-甲基吡啶、环丁烷基格氏试剂和催化剂乙酸钯加入到干燥的乙醚或四氢呋喃溶剂中，反应得到2-甲基-3-环丁基吡啶；（B）将2-甲基-3-环丁基吡啶和二氧化硒加入到1,4-二氧六环溶剂中，升温反应，得到3-环丁基-2-吡啶甲醛；(C)将3-环丁基-2-吡啶甲醛和硫酸羟铵，加入一定量的碱和有机溶剂，反应得到3-环丁基-2-吡啶甲肟；所述的碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠中的一种，有机溶剂为甲醇或乙醇；(D)将3-环丁基-2-吡啶甲肟滴加到三氯氧磷中，脱水生成3-环丁基-2-氰基吡啶。进一步的，所述步骤A的反应温度为-20—20℃。进一步的，所述步骤B的反应温度为60—110℃。进一步的，所述步骤C的反应温度为10—60℃。进一步的，所述步骤D的反应温度为50—110℃。本发明的有益效果在于：本发明的化学合成方法，以3-溴-2-甲基吡啶为原料，经四步反应合成了2-氰基-3-环丁基吡啶，提高了收率，为该化合物的合成提供了一种高效合成的方法。具体实施方式为了加深对本发明的了解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，下列实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。实施例12-甲基-3-环丁基吡啶的合成：在三口瓶中加入250mL无水乙醚、3-溴-2-甲基吡啶50.0g和乙酸钯4.0g，将体系降温到-10℃，缓慢滴加环丁基溴化镁乙醚溶液（含量55.0g）。滴加完毕后，继续反应。反应结束后，加入氯化铵水溶液800mL，用乙酸乙酯萃取（200mL×3），碳酸氢钠洗涤，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得2-甲基-3-环丁基吡啶38.2g（89.2%）。3-环丁基-2-吡啶甲醛的合成：在三口瓶中加入1,4-二氧六环250mL、2-甲基-3-环丁基吡啶35.0g和二氧化硒40.0g，加热100℃反应。反应结束后，过滤，浓缩得粗产物，乙醇/水重结晶得3-环丁基-2-吡啶甲醛27.3g（71.2%）。3-环丁基-2-吡啶甲肟的合成：在三口瓶中加入乙醇250mL、3-环丁基-2-吡啶甲醛25.0g碳酸钾20.0g和硫酸羟胺20.0g，在30℃反应。反应结束后，加入乙酸乙酯200mL，水洗有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓得3-环丁基-2-吡啶甲肟26.5g（97.0%）。3-环丁基-2-氰基吡啶的合成：在三口瓶中加入三氯氧磷150mL，慢慢加入3-环丁基-2-吡啶甲肟25.0g，加热至回流反应。反应结束后，浓缩至干，加入二氯甲烷200mL，加入5%碳酸氢钠溶液200mL，分液，水洗有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓得3-环丁基-2-氰基吡啶16.3g（72.6%）。实施例22-甲基-3-环丁基吡啶的合成：在三口瓶中加入250mL无水四氢呋喃、3-溴-2-甲基吡啶50.0g和乙酸钯4.0g，将体系降温到0℃，缓慢滴加环丁基溴化镁四氢呋喃溶液（含量55.0g）。滴加完毕后，继续反应。反应结束后，加入氯化铵水溶液800mL，用乙酸乙酯萃取（200mL×3），碳酸氢钠洗涤，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得2-甲基-3-环丁基吡啶38.7g（90.4%）。3-环丁基-2-吡啶甲醛的合成：在三口瓶中加入1,4-二氧六环250mL、2-甲基-3-环丁基吡啶35.0g和二氧化硒40.0g，加热80℃反应。反应结束后，过滤，浓缩得粗产物，乙醇/水重结晶得3-环丁基-2-吡啶甲醛26.1g（68.1%）。3-环丁基-2-吡啶甲肟的合成：在三口瓶中加入乙醇250mL、3-环丁基-2-吡啶甲醛25.0g碳酸钠20.0g和硫酸羟胺20.0g，在30℃反应。反应结束后，加入乙酸乙酯200mL，水洗有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓得3-环丁基-2-吡啶甲肟25.3g（92.6%）。3-环丁基-2-氰基吡啶的合成：在三口瓶中加入三氯氧磷150mL，慢慢加入3-环丁基-2-吡啶甲肟25.0g，加热至70℃反应。反应结束后，浓缩至干，加入二氯甲烷200mL，加入5%碳酸氢钠溶液200mL，分液，水洗有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓得3-环丁基-2-氰基吡啶13.7g（61.0%）。实施例32-甲基-3-环丁基吡啶的合成：在三口瓶中加入250mL无水乙醚、3-溴-2-甲基吡啶50.0g和乙酸钯4.0g，将体系降温到10℃，缓慢滴加环丁基溴化镁乙醚溶液（含量55.0g）。滴加完毕后，继续反应。反应结束后，加入氯化铵水溶液800mL，用乙酸乙酯萃取（200mL×3），碳酸氢钠洗涤，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得2-甲基-3-环丁基吡啶36.3g（84.8%）。3-环丁基-2-吡啶甲醛的合成：在三口瓶中加入1,4-二氧六环250mL、2-甲基-3-环丁基吡啶35.0g和二氧化硒40.0g，加热90℃反应。反应结束后，过滤，浓缩得粗产物，乙醇/水重结晶得3-环丁基-2-吡啶甲醛26.7g（69.6%）。3-环丁基-2-吡啶甲肟的合成：在三口瓶中加入乙醇250mL、3-环丁基-2-吡啶甲醛25.0g碳酸钾20.0g和硫酸羟胺20.0g，在40℃反应。反应结束后，加入乙酸乙酯200mL，水洗有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓得3-环丁基-2-吡啶甲肟26.1g（95.5%）。3-环丁基-2-氰基吡啶的合成：在三口瓶中加入三氯氧磷150mL，慢慢加入3-环丁基-2-吡啶甲肟25.0g，加热至60℃反应。反应结束后，浓缩至干，加入二氯甲烷200mL，加入5%碳酸氢钠溶液200mL，分液，水洗有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓得3-环丁基-2-氰基吡啶14.2g（63.2%）。