一种绿色催化制备2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基)-3,5-二氰基吡啶衍生物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学合成领域，具体设及一种绿色催化制备2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物的方法。
【背景技术】
[0002] 化晚类化合物是一类非常重要的杂环化合物，它是合成杂环化合物类农药、医药 的重要中间体。由于化晚替代苯环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，近年来，化晚类化合物的合成越来越受到研究工作者的关注，特别是在抗菌抗病毒与治 疗癌症方面具有相当重要地位的2-氨基-4-苯基-6-硫烷基-3,5-二氛基化晚衍生物的 制备方面。传统上该类化合物可W通过有机碱性催化剂或无机酸性催化剂催化芳香醒、丙 二膳和苯硫酪发生串联反应来制得，而传统的有机碱性催化剂（如S己胺、嗽晚、1,8-二氮 杂二环^^一碳-7-締等）和传统的无机酸性催化剂（如化Cl2、KF-Al2〇3等）存在着反应时 间长，催化产率低，操作条件复杂，催化剂不易回收等缺点。因此，开发一种绿色、高效、简便 的催化制备2-氨基-4-苯基-6-硫烷基-3, 5-二氯基化晚衍生物的方法就显得尤为必要。
[0003] 离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和一种无机或有机阴离子组成的液态 盐类。在有机合成中，它与传统的有机溶剂相比，具有不挥发、溶解能力强、不易燃、可W提 供一个全离子环境等特点，近年来离子液体作为溶剂在有机合成中得到了广泛的应用。近 期，有机合成工作者也将离子液体作为绿色溶剂运用到了 2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫 基）-3, 5-二氯基化晚衍生物的制备过程中。比如浙江工业大学的郭红云等在温和的反应 条件下，发现W离子液体[Bmim]BF4(l-正了基-3-甲基咪挫四氣棚酸盐）作为反应介质 时，芳香醒、丙二膳和苯硫酪可W在较短时间内高产率地生成2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫 基）-3, 5-二氯基化晚衍生物，并且没有副产物1,4-二氨化晚的生成。此外，出mim]BF4便 于回收，循环使用4次，产物产率未有明显降低（离子液体介质中一锅法合成2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物[J]，有机化学，2012, 32 ; 193~196)。由于上 述离子液体仅为中性离子液体，不具有酸碱催化作用，所W在制备2-氨基-4-苯基-6-(苯 基硫基）-3,5-二氯基化晚衍生物的反应中仅作为溶剂，所W它的用量很大且循环使用中 损失量也比较大，不适于工业化大规模使用。
[0004] 碱性离子液体包括路易斯碱性离子液体和布朗斯特碱性离子液体，由于其具有 种类繁多、碱性位密度高、碱性不易流失W及热稳定性高等特点，而被作为反应溶剂兼碱 性催化剂运用到2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3,5-二氯基化晚衍生物的制备过程 中。比如Ranjan Jana等利用布朗斯特碱性离子液体出mim]OH(氨氧化1-正了基-3-甲 基咪挫鐵盐）作为催化剂，己醇作为反应溶剂，在室温下高效地催化芳香醒、丙二膳和苯 硫酪反生反应来制备2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物，其中碱 性离子液体[Bmim]OH的摩尔用量为反应物芳香醒的50%。另外，该碱性离子液体可W循 环使用 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)。为了提高碱性离子液体的碱度进而降低其在制备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，盐城师范学院的方东等W同时含 有路易斯碱性和布朗斯特碱性的离子液体[AEPy]0H(氨氧化1-(2-氨己基）化晚鐵盐） 作为催化剂，水和己醇的混和溶液作为溶剂，室温下可W有效地催化制备2-氨基-4-苯 基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氯基化晚衍生物，其中碱性离子液体催化剂[AEPy] 0H的摩尔用 量仅为反应物芳香醒的 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] 有关文献资料的研究结果表明，含有咪挫、化晚等环状结构的离子液体的生物可 降解性较差，不易通过目前使用最广泛的生物处理工艺或生物自净作用进行降解。此外， 对于含有咪挫、化晚等结构母体的离子液体一般通过两步法合成，导致其制备过程较为复 杂且离子液体的纯化过程也比较繁琐。最后，含有咪挫、化晚等结构的离子液体制备费用较 高，不适于在工业上大规模使用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术中催化制备2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3， 5-二氯基化晚衍生物存在的碱性离子液体循环使用中流失量大、制备费用高、制备过程 复杂、不易生物降解等缺点，而提供一种W碱度较高、制备价格廉价、易于生物降解的碱性 离子液体作为非均相催化剂，W水和己醇的混和液作溶剂条件下催化制备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] 本发明所使用的碱性离子液体催化剂的结构式为：
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【主权项】
1. 一种绿色催化制备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，所述制备2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基）-3, 5-二氰基吡啶衍生物反应中 芳香醛、丙二腈与苯硫酚的摩尔比为1 :2 :1，碱性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛 的5~10%，反应温度为50~60°C，反应时间为20~40min，以毫升计的反应溶剂水和乙醇 混和液的体积量为以毫摩尔计的芳香醛摩尔量的3~5倍，反应压力为一个大气压，反应后 冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣真空干燥后得到纯2-氨基-4-苯基-6-(苯 基硫基）-3, 5-二氰基吡啶； 所述反应溶剂中水和乙醇的体积比为7 :3 ; 所述碱性离子液体催化剂的结构式为：
2. 如权利要求1所述的一种绿色催化制备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，所述的芳香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、对硝基苯甲醛、 对甲基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对羟基苯甲醛、间溴苯甲醛中的任一种。
3. 如权利要求1所述的一种绿色催化制备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，所述抽滤后滤液中含有的碱性离子液体催化剂可不 经处理重复使用至少7次。
【专利摘要】本发明公开了一种绿色催化制备2-氨基-4-苯基-6-(苯基硫基)-3，5-二氰基吡啶衍生物的方法，属于有机化学合成领域。所述反应中芳香醛、丙二腈与苯硫酚的摩尔比为1：2：1，碱性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5～10％，反应温度为50～60℃，反应时间为20～40min，反应溶剂水和乙醇混和液的体积量(ml)为芳香醛摩尔量(mmol)的3～5倍，反应后冷却至室温，抽滤，滤渣真空干燥后得到产物。本发明与其它制备方法相比，具有催化剂制备过程简单、原料较为廉价、较好的生物降解性、在循环使用过程中损失量较少以及整个制备过程绿色经济，操作简单方便，便于工业化大规模生产等特点。
【IPC分类】C07D213-85
【公开号】CN104649967
【申请号】CN201510079360
【发明人】岳彩波, 张欣, 吴胜华, 郭涛, 胡慧慧, 杨翠萍, 储昭莲
【申请人】安徽工业大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月13日