一种吡啶酮类化合物合成工艺研究

高宝昌，张旭，崔宝玉，田媛

（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江大庆163319）

一种吡啶酮类化合物合成工艺研究

高宝昌，张旭，崔宝玉，田媛

（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江大庆163319）

目前，有机合成化学正向绿色化学、节约型化学方向发展，如何利用化工原料制备对人类有益的化学产品是科研工作者考虑的主要问题。本工作通过简单、温和的方法成功地制备了一类吡啶酮化合物，并通过核磁、红外、元素分析等仪器表征了产品结构。该方法原料容易购买、反应条件温和、产品收率高，产品结构拓展容易。

环化反应；绿色化学；吡啶酮

吡啶酮及其衍生物是一类重要的含氮杂环化合物，广泛地分布于天然产物之中，具有重要的生物、药物活性［1-3］。作为一类多功能有机合成中间体，吡啶酮类化合物在有机合成尤其是在杂环化合物合成中获得了广泛的用途。吡啶酮类衍生物根据酮羰基数量以及与N的位置不同分为2-吡啶酮、4-吡啶酮、2,4-二吡啶酮化合物，它们多数都具有抗菌和抗肿瘤作用［4-6］。

合成化学发展到今天，不仅仅是创造更多的化合物，还要考虑环境的承受能力、人类的生命安全、实验的经济投入等多方面因素，为此化学家努力使化学反应更加安全、可控、环保，实验条件更加温和，使化学真正为人类造福，不会因为化学发展而造成各种各样的问题。绿色化学理念已深入到每一个化学工作者心中，每一个化学工作者都会身体力行地实现绿色化学理念，为此本课题也充分考虑了这一点，在实验设计方案时充分体现绿色化学理念。

1　实验部分

1.1实验仪器及试剂

INOVA-300型核磁共振仪；WRS-A数字熔点仪（温度计未经校正）；INOVA-400型核磁共振仪；α-溴代苯乙酮；溴代乙酸乙酯；乙酰丙酮；N,N-二甲基甲酰胺等。

1.2吡啶酮类化合物合成

1.2.1合成路线

1.2.2实验操作

底物1a(1.0 mmol)，N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(2.0 mmol)，N，N-二甲基甲酰胺(15 mL),加入到50 mL的圆底烧瓶中，加热至120℃，搅拌2h，TLC监测，底物1a完全消失后冷却至室温，将反应体系倒入饱和食盐水中，二氯甲烷萃取4次(15 mL/次)，合并有机相并水洗三次（30 mL/次），有机相用无水MgSO4干燥过夜，减压蒸除溶剂。经柱层析分离，用洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚=2:5，得到黄色固体2a。

表1　吡啶酮类化合物的合成Tab.1 Synthesis of substituted pyridinones

1.2.3产品表征

2a:Yellow solid,mp 259-261℃;1H NMR(300 MHz,CDCl3):δ=2.78(s,3H),6.42(d,J=7.5 Hz, 1H),7.45(d,J=7.5 Hz,1H),7.52-7.59(m,7H),8.26 (d,J=9.0 Hz,2H);13C NMR(75 MHz,CDCl3):δ =15.3,115.7,123.9,125.4,125.8,129.1,130.0,130.1, 130.5,130.9,134.4,138.8,140.0,142.1,146.8,152.5, 176.5;IR(KBr,cm-1):ν=3064,2359,2341,1612, 1350,831,783;Anal.Calcd for C20H14N2O3S:C, 66.28;H,3.89;N,7.73.Found:C,66.17;H,3.91;N, 7.69.

2b:Yellow solid,mp 207-209℃;1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ=2.75(s,3H),5.16(s,1H),6.35(d,J =7.6 Hz,1H),7.45(d,2H),7.39-7.41(m,4H),7.59 (d,J=8.8 Hz,2H),8.27(d,J=8.8 Hz,2H);13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ=15.3,59.1,115.7,123.8, 125.6,127.3,129.0,129.3,129.4,130.1,133.2,134.7, 138.9,140.0,146.8,151.4,176.4;IR(KBr,cm-1):ν= 3008,2359,2343,1608,1492,1337,849,737;Anal. Calcd for C21H16N2O3S:C,67.00;H,4.28;N,7.44. Found:C，67.23；H，4.26；N，7.36.

2c:Yellow solid,mp 196-198℃;1H NMR(400 MHz,DMSO):δ=2.68(s,3H),3.85(s,3H),6.19(d,J =7.2 Hz,1H),7.17(d,J=8.8 Hz,2H),7.63(d,J= 8.8 Hz,2H),7.73(d,J=8.8 Hz,2H),7.83(d,J=7.6 Hz,1H),8.27(d,J=8.8 Hz,2H);13C NMR(100 MHz,DMSO):δ=15.0,55.7,114.5,115.3,124.0, 125.3,127.1,127.9,130.0,130.2,133.6,134.7,139.4, 140.6,146.3,152.8,160.0,175.2;Anal.Calcd for C21H16N2O4S:C,64.27;H,4.11;N,7.14.Found:C, 63.95;H,4.13;N,7.20.

2d:Yellow solid,mp 159-161℃;1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ=1.32(t,J=7.0 Hz,3H),3.04(s, 3H),3.82(q,J=6.8 Hz,2H),6.33(d,J=7.6 Hz,1H), 7.12-7.14(m,2H),7.29(d,J=7.6 Hz,1H),7.40(d,J =7.6 Hz,1H),7.55(t,J=7.8 Hz,1H);13C NMR (100 MHz,CDCl3):δ=14.3,15.5,55.9,61.0,112.9, 115.4,117.7,121.4,127.8,128.1,129.8,132.0,140.5, 146.4,154.3,155.4,162.8,177.0;IR(KBr,cm-1):ν= 3012,2359,2341,1713,1610,1539,1256,773;Anal. Calcd for C18H17NO4S:C,62.96;H,4.99;N,4.08. Found:C,62.81;H,5.01;N,4.12.

2结论

本工作提供了吡啶酮化合物一种新的合成路线，产物官能团丰富，该方案与传统合成方法相比具有操作简单、产品纯化容易、反应条件温和等优点，符合绿色化学理念，具有很好的应用前景。

［1］NAGARAJAN,M.,XIAO,X.S.,ANTONY,S.,etc.Design,Synthesis,and Biological Evaluation of Indenoisoquinoline Topoisomerase I Inhibitors Featuring Polyamine Side Chains on the Lactam Nitrogen［J］.J.Med.Chem,2003,（46）：5712-5724.

［2］DOLLE,R.E.,NICOLAOU,K.C.Total synthesis of elfamycins:aurodox and efrotomycin.1.Strategy and construction of key intermediates［J］.J.Am.Chem. Soc,1985,（107）：1691.

［3］DONG,D.,BI,X.,LIU,Q.,CONG,F.［5C+1N］Annulation:a novel synthetic strategy for functionalized 2,3-dihydro-4-pyridones［J］.Chem.Commun,2005,（28）:3580-3582.

［4］塞尔技术R&D有限公司.作为激酶抑制剂的噻吩并吡啶酮衍生物:英国，200480017320.2［P］.2006-07-26.

［5］活跃生物科技有限公司.噻吩并吡啶酮甲酰胺及其医药用途:瑞典，200580019995.5［P］.2007-06-30.

［6］EPIX特拉华公司.噻吩并吡啶酮化合物及治疗方法:美国，200580016769. 1［P］.2007-09-05.

Synthesis of the Substituted Pyridinones from Acetylacetone

GAOBao-chang,ZHANGXu,CUI Bao-yu,TIANYuan
(DaqingBranch ofHeilongjiangAcademyofSciences,Daqing163316,China)

It is well-known that the green chemistry and chemical-saving are the direction of current organic synthetic chemistry.How to use cheap,readily available reagent tofacile and efficient synthesis of useful compounds for humans is a major problem,which needs tobe considered for chemical workers in the experimental design and the impementation process.A facile and efficient synthesis of substituted pyridinones has been developed by the reaction of readily available enaminones.This protocol is associated with readily available starting materials,mild conditions,good yields,and wide range ofsynthesis potential ofthe product.

Cyclization;Green chemistry;Pyridinones

O626

A

1674-8646（2015）09-0020-02

2015-05-19

黑龙江省科学院青年创新基金资助项目

高宝昌（1983-），男，黑龙江大庆人，在读博士，助理研究员，主要从事有机化学研究。