专利名称：一种高效绿色化三吡啶甲基胺类化合物制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高效绿色化三吡啶甲基胺的制备技术领域，特指一类新的 三吡啶甲基胺的制备方法。
背景技术：
三吡啶甲基胺作为一类重要的化工中间体广泛运用于合成仿生催化剂的制 备(S. V. Kryatov, S. Taktak, I. V. Korendovych， E. V. Rybak-Akimova, J. Kaizer, S. Torelli, X. Shan, S. Mandal, V. L. MacMurdo, A. M. Payeras, L. Q. Jr., Inorg. Chem. 2005,44,85-99.)。三吡啶甲基胺铁配合物能模拟甲苯单氧化酶的功能，运用于 芳环的氧化降解和含烯键化合物的环氧化产物的制备(l.M. M. Cheng, Z. Y. S叫 W. H. Ma, C. C. Chen, J. C. Zhao, Z. P. Wang, Science in China Series B: Chem. 2006, 49(5)， 407. 2. R. Mas-Balleste， M. Fujita, C. Hemmila, L. Q. Jr. J. Mol. Cat. A: Chem. 2006, 251, 49.)。最新的研究表明三吡啶甲基胺对肿瘤细胞的识别能力 大于正常细胞成为研制新的靶向性抗肿瘤化合物(C. A. S. Regino, S. V. Torti, R. Ma, G. P. A. Yap, K. A. Kreisel, F. M. Torti, R. P. Planalp, M. W. Brechbiel, J. Med. Chem.， 2005， 48， 7993)。文献中三吡啶甲基胺的合成一般以二吡啶甲基胺和吡啶 甲基氯为原料，常温下反应24小时，产品纯化需要硅胶柱层析，产率仅为 60-70% ( Z. Tyeklar, R. R. Jacobson, N. Wei, N. N. Murthy, J. Zubieta, K. D. Karlin, J. Am. Chem. Soc. 1993， 115, 2677.)。此方法反应时间长，原料二B比啶甲 基胺价格较高，且纯化过程使用大量挥发性的有机溶剂，成本高污染大。因此研 究简单高效的绿色化三吡啶甲基胺合成方法，具有重要的学术意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的高效绿色化三吡啶甲基胺类化合物制备方法。 本发明以吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的盐酸盐和氨水为原料运用水热法合成 了三吡啶甲基胺类化合物(三(2-吡啶甲基胺)，三(3-吡啶甲基)胺和三(4-吡啶甲基胺)；其中两个三(3-吡啶甲基)胺和三(4-吡啶甲基胺)为新化合物。 采用树脂分离和蒸馏相结合方法获得高纯度三吡啶甲基胺类化合物和氯化铵。三吡啶甲基胺类化合物合成路线如下:
1.三(2-吡啶甲基)胺的合成路线之一如下: 2-吡啶甲基氯+氨水(30%)
三(2-吡啶甲基)胺
3三(3-吡啶甲基)胺的合成路线之一如下
NH4C1
氯化铵
三(3-吡啶甲基胺) 4 三(3-吡啶甲基)胺的合成路线之二如下三(3-吡啶甲基)胺
5 三(4-吡啶甲基)胺的合成路线之一如下:
NH4C1
氯化铵
三(4-吡啶甲基)胺
6 三(4-吡啶甲基)胺的合成路线之二如下:
NH4C1
氯化铵
三(4-吡啶甲基)胺
上述三吡啶甲基胺类化合物的制备方法为将吡啶甲基氯或吡咬甲基氯的盐 酸盐和氨水按摩尔比l: l-2于反应釜中混合，控制在80-130。C;最佳反应温度 为98°C，反应时间1-8小时，最佳反应时间为4小时。然后将溶液过酸性树脂， 用质量百分比浓度为5%的Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减
压蒸馏得产品。上述氨水为质量百分比浓度为30%的氨水；
上述Na2C03溶液为质量百分比浓度为5。/。的Na2C03溶液。
上述方法中，所说的吡啶甲基氯是2-吡啶甲基氯、3-吡啶甲基氯或4-吡啶
甲基氯，所说的吡啶甲基氯的盐酸盐是2-吡啶甲基氯盐酸盐、3-吡啶甲基氯盐酸
盐或4-吡啶甲基氯盐酸盐；得到的相应产品是三(2-吡啶甲基)胺、三(3-吡
啶甲基)胺，或三(4-吡啶甲基)胺。
化合物三(2-吡啶甲基)胺分子式C18H18N3;产率92%。元素分
析数据计算值C, 74.48; H， 6.25; N, 19.30， 实测值C， 74.41; H, 6.18;
N， 19.24。红外光谱数据(IR, cm-l) : 3008,2926， 1589，1567， 1473，
1433， 1032, 764。
^MR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H， CH2), 7.26-8.61 (m,
12H， H-py)。
化合物三(3-吡啶甲基)胺分子式分子式C18H18N3;产率86%。元 素分析数据计算值C，74.48; H， 6.25; N, 19.30, 实测值C， 74.41; H， 6. 18; N， 19. 24。红外光谱数据(IR， cm-1) : 3008, 2926， 1589， 1567， 1473， 1433， 1032, 775。 'HNMR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H, CH2), 7.26-8.57 (m, 12H,H-py)。
化合物三(4-吡啶甲基)胺分子式C18H18N3;产率卯％。元素分析
数据计算值C，74.48; H, 6.25; N， 19.30, 实测值C, 74.41; H, 6.18; N， 19.24。红外光谱数据(IR， cm-1) : 3008,2926， 1589， 1567， 1473,1433, 1032, 786。
iHNMR (400 MHz, CDC13): 5 = 3.26 (s， 6H， CH2), 7.3-8.67 (m, 12H, H-py)。
与传统方法相比，该方法原料转化率高，产品成本低，生产时间短。该合 成和纯化方法是一种简单绿色化制备三吡啶甲基胺类化合物的方法。该方法也成 为利用廉价氨水生产高附加值三吡啶甲基胺类化合物的方法。
具体实施方式
1试剂和原料
实验中所用试剂均为分析纯，除特别注明外，未经进一步处理。吡啶甲基氯盐酸盐购自sigma公司。元素分析用Carlo-Erba-1106型元素分析仪测定，红 外光谱用Fr-IR 169(固体用KBr压片)。'H薩R谱用Varian (400 MHz) (Me4Si 作内标，CDCh为溶剂)。
2、化合物的合成
(1)化合物三(2-吡啶甲基)胺的制备
实施例l (最佳反应条件举例)将2-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和质 量百分比浓度为30%氨水(25g , 0.2mol)于反应釜中混合，控制在98°C;反应4 小时。然后将反应溶液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。 再用质量百分比浓度为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减 压蒸熘收集258 GC/2mmHg馏分，得产品三(2-吡啶甲基)胺。产率92%。元 素分析数据计算值C, 74. 48; H， 6.25; N， 19.30， 实测值C, 74.41; H， 6. 18; N, 19.24。红外光谱数据(IR， cm-1) : 3008， 2926， 1589， 1567, 1473， 1433， 1032， 764。 (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H, CH2), 7.26-8.61 (m，
12H， H-py)。
实施例2 :将2-吡啶甲基氯盐酸盐(11.34g,0.1mo1)和质量百分比浓度为 30%氨水(32g , 0.15mol)于反应釜中混合，控制在100°C;反应7小时。然后将 反应溶液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百 分比浓度为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集 258 GC/2mmHg馏分，得产品三(2-吡啶甲基)胺。产率82%。
实施例3:将2-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和质量百分比浓度为30%氨水 (13g , O.lmol)于反应釜中混合，控制在80°C;反应8小时。然后将反应溶液 过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓度 为5"/。Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集258 GC/ 2mmHg馏分，得产品三(2-吡啶甲基)胺。产率72%。
实施例4:将2-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和质量百分比浓度为30%氨水 (25g, 0.2mol)于反应釜中混合，控制在130°C;反应4小时。然后将反应溶液 过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓度 为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集258 QC/2mmHg馏分，得产品三(2-吡啶甲基)胺。产率89%。
实施例5:将2-吡啶甲基氯(11.34g，0.1mo1)和质量百分比浓度为30%氨水 (25g,0.2md)于反应釜中混合，控制在13(TC;反应1小时。然后将反应溶液 过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓度 为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集258 GC/ 2mmHg馏分，得产品三(2-吡啶甲基)胺。产率46%。 (2)化合物三(3-吡啶甲基)胺的制备
实施例6 (最佳反应条件举例)将3-吡啶甲基氯U1.34g, O.lmol)和质 量百分比浓度为30%氨水(25g , 0.2mol)于反应釜中混合，控制在98°C;反应4 小时。然后将反应溶液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。 再用质量百分比浓度为5。/。Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减 压蒸馏收集256 QC/ 2mmHg馏分，得产品三(3-吡啶甲基)胺。分子式 C18H18N3; 产率86%。
元素分析数据计算值C, 74. 48; H, 6.25; N, 19.30, 实测值C, 74. 41; H, 6. 18; N, 19. 24。红外光谱数据(IR， cm-1) : 3008， 2926， 1589， 1567， 1473， 1433， 1032, 775。 ？HNMR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H， CH2)， 7.26-8.57 (m, 12H， H-py)。
实施例7 :将3-吡啶甲基氯盐酸盐(11.34g,0.1mo1)和质量百分比浓度为 30%氨水(32g , 0.15mol)于反应釜中混合，控制在IO(TC;反应7小时。然后将 反应溶液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百 分比浓度为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集 256 GC/2mmHg馏分，得产品三(3-吡啶甲基)胺。产率81%。
实施例8:将3-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和质量百分比浓度为30%氨水 (13g , O.lmol)于反应釜中混合，控制在80°C;反应8小时。然后将反应溶液 过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓度 为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集256 QC/ 2mmHg馏分，得产品三(3-吡啶甲基)胺。产率75%.
实施例9:将3-吡啶甲基氯(11.34g,0.1mo1)和质量百分比浓度为30%氨水 (25g，0.2mo1)于反应釜中混合，控制在130。C;反应4小时。然后将反应溶液 过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓度为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集256 V/ 2mmHg馏分，得产品三(3-吡啶甲基)胺。产率90%。
实施例10:将3-吡啶甲基氯U1.34g， O.lmol)和质量百分比浓度为30%氨 水(25g , 0.2mol)于反应釜中混合，控制在13(TC;反应1小时。然后将反应溶 液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓 度为5%Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集256 GC/ 2mmHg馏分，得产品三(3-吡啶甲基)胺。产率42%。 (3)化合物三(4-吡啶甲基)胺的制备
实施例ll (最佳反应条件举例)将4-吡啶甲基氯(11.34g, O.lmol)和 质量百分比浓度为30%氨水(25g , 0.2mol)于反应釜中混合，控制在98°C; 反 应4小时。然后将反应溶液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化 铵。再用质量百分比浓度为5。/。Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液， 减压蒸馏收集261 QC/ 2mmHg馏分，得产品三(4-吡啶甲基)胺。分子式 C18H1SN3; 产率90%。 元素分析数据计算值C，74.48; H， 6.25; N， 19.30, 实测值C， 74.41; H， 6, 18; N， 19.24。红外光谱数据(IR， cm-1) : 3008,2926， 1589， 1567， 1473， 1433, 1032， 786。 i丽MR (400 MHz, CDC13): S = 3.26 (s, 6H, CH2)， 7.3-8.67 (m， 12H, H-py)。
实施例12 :将4-吡啶甲基氯盐酸盐(11.34g， O.lmol)和质量百分比浓度 为30%氨水(32g , 0.15mol)于反应釜中混合，控制在IO(TC; 反应7小时。然 后将反应溶液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质 量百分比浓度为5% Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏 收集261QC/2mmHg馏分，得产品三(4-吡據甲基)胺。产率85%。
实施例13:将4-吡啶甲基氯(U.34g, O.lmol)和质量百分比浓度为30%氨 水(13g , O.lmol)于反应釜中混合，控制在80°C;反应8小时。然后将反应溶 液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓 度为5n/。Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集261 QC/ 2mmHg馏分，得产品三(4-吡啶甲基)胺。产率91%.
实施例14:将4-吡啶甲基氯(11.34g, O.lmol)和质量百分比浓度为30%氨 水(25g , 0.2mol)于反应釜中混合，控制在13(TC;反应4小时。然后将反应溶液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓 度为5n/。Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集261 GC/ 2mmHg馏分，得产品三(4-吡啶甲基)胺。产率78%。
实施例15:将4-吡啶甲基氯(11.34g, O.lmol)和质量百分比浓度为30%氨 水(25g , 0.2mol)于反应釜中混合，控制在130°C; 反应1小时。然后将反应溶 液过羧酸型酸性树脂，收集pH 4-5水溶液蒸干得氯化铵。再用质量百分比浓 度为5。/。Na2C03溶液洗涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏收集261 0C/ 2mmHg馏分，得产品三(4-吡啶甲基)胺。产率48%。
权利要求
1、一种高效绿色化三吡啶甲基胺类化合物制备方法，其特征在于，是以吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的盐酸盐和氨水为原料，运用水热法合成三吡啶甲基胺类化合物。
2、 如权利要求l所说的三吡啶甲基胺类化合物制备方法，其特征在于，将吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的盐酸盐和氨水按摩尔比1: l-2于反应釜中混合，控制在80-130'C;反应时间l-8小时，然后将溶液过酸性树脂，fflNa2C03溶液洗 涤树脂，收集pH 7.5-9的溶液，减压蒸馏得产品。
3、 如权利要求2所说的三吡啶甲基胺类化合物制备方法，其特征在于，所 说的吡徒甲基氯是2-吡啶甲基氯、3-吡啶甲基氯或4-吡啶甲基氯。
4、 如权利要求2所说的三吡啶甲基胺类化合物制备方法，其特征在于，所 说的吡啶甲基氯的盐酸盐是2-吡啶甲基氯盐酸盐、3-吡啶甲基氯盐酸盐或4-吡淀 甲基氯盐酸盐。
5、如权利要求2所说的三吡啶甲基胺类化合物制备方法，其特征在于，所 述氨水为质量百分比浓度为30n/。的氨水；所述Na2CO3溶液为质量百分比浓度为 5。/。的Na2C03溶液。
全文摘要
本发明涉及一种高效绿色化三吡啶甲基胺的制备技术领域，特指一类新的三吡啶甲基胺的制备方法。该方法是以吡啶甲基氯或吡啶甲基氯的盐酸盐和氨水为原料，运用水热法合成三吡啶甲基胺类化合物。该方法具有原料转化率高，产品成本低，生产时间短的优点。
文档编号C07D213/36GK101412694SQ200810234278
公开日2009年4月22日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者刘颖奇, 陈秋云 申请人:江苏大学