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2,6-二溴甲基吡啶的合成工艺研究

2017-04-25王涣涣洪洋苏东丽石晓明

当代化工研究 2017年1期
关键词:脱水剂溴代氢溴酸

*王涣涣 洪洋 苏东丽 石晓明*

(周口师范学院化学化工学院 河南 466001)

2,6-二溴甲基吡啶的合成工艺研究

*王涣涣 洪洋 苏东丽 石晓明*

(周口师范学院化学化工学院 河南 466001)

本文研究了以2,6-吡啶二甲醇为原料,经溴代反应合成2,6-二溴甲基吡啶的工艺条件。用40%氢溴酸代替三溴化磷作溴代试剂,醋酸酐作溶剂,操作安全环保,有效提高了溴代反应的产率。

2,6-二溴甲基吡啶;2,6-吡啶二甲醇;溴代反应;合成

2,6-二溴甲基吡啶是一种重要的有机合成中间体,可用于合成酶抑制剂,荧光探针,同时也是合成多齿配体的优良中间体原料。2,6-二溴甲基吡啶可用2,6-吡啶二甲醇为原料,以四氯化碳为溶剂,经由三溴化磷溴代制得,但是三溴化磷毒性较强,不适用于工业合成。本文以质量分数40%的氢溴酸溶液代替三溴化磷作溴化试剂,系统研究了2,6-二溴甲基吡啶的合成工艺,并探讨了最佳合成工艺条件。

1.实验部分

(1)仪器与试剂

XR-4型显微熔点仪(温度计未校正);AVATAR-360-FT红外光谱仪(溴化钾压片);HP-5988型气相色谱质谱联用仪(美国HP公司),旋转蒸发仪,真空干燥器。2,6-吡啶二甲基醇由文献方法制得。浓硫酸,冰醋酸,乙腈,二氯甲烷,醋酸酐,无水碳酸钠。试剂为市售分析纯试剂。

(2)2,6-二溴甲基吡啶的合成

①合成路线:

②合成方法:

称取2,6-吡啶二甲醇3.0g于100mL三颈烧瓶中,加入醋酸酐50mL,搅拌溶解;然后向其中缓慢滴加HBr(40%,15mL),20min滴加完毕,加热回流反应10h后,蒸出大部分溶剂,用饱和碳酸钠溶液调节溶液pH值为弱碱性,析出大量灰白色固体,即为产物,过滤,真空干燥,得灰白色固体5.1g,产率为89.0%,熔点75~76℃,通过GC-MS确定产物的纯度。

2.结果与讨论

(1)溶剂对溴代反应产率的影响

不同溶剂对2,6-二溴甲基吡啶产率的影响如表1所示。由表1可知,以40%的氢溴酸为溴代试剂,在不加入脱水剂的条件下,选用不同的溶剂,回流反应10小时,以40%的氢溴酸溶液作溶剂时,溴代产率最高。

表1 不同溶剂对溴代反应产率的影响

(2)脱水剂对溴代反应产率的影响

不同脱水剂对2,6-二溴甲基吡啶产率的影响如表2所示。由表2可知,以醋酸酐做脱水剂和溶剂,回流反应10小时,溴代产率最高。

表2 不同脱水剂对溴代反应产率的影响

(3)反应时间对溴代反应产率的影响

在其他条件不变情况下,考察了反应时间对溴代反应产率的影响,实验结果见表3。由实验可知,反应时间在10小时左右,原料已经完全反应。

表3 反应时间对溴代反应产率的影响

(4)氢溴酸用量对溴代反应产率的影响

在其他条件不变的情况下,考察了氢溴酸用量对溴代反应产率的影响,实验结果见表4。由实验可知,量取40%氢溴酸15mL进行反应,原料2,6-吡啶二甲醇能够完全反应,产率最高。

表4 氢溴酸用量对溴代反应产率的影响

3.结论

通过对溴代反应工艺条件的研究,得到了合成2,6-二溴甲基吡啶的较佳工艺条件:以40%的氢溴酸代替毒性较大的三溴化磷作溴代试剂,用醋酸酐作为溶剂和脱水剂,在本文研究的反应条件中溴代产率最高,操作安全,符合绿色合成化学的要求。

4.致谢

本次研究获得周口师范学院2016年实验室开放项目(K201632),2017年大学生科研创新基金项目(ZKNUD 201703),2015年度校本项目(ZKNUB115202)以及博士科研启动基金(ZKNUB2013003)的经费支持。

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Study of Synthesis Process of 2,6-Dibromo Methyl Pyridine

Wang Huanhuan, Hong Yang, Su Dongli, Shi Xiaoming

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Zhoukou Normal University, He’nan, 466001)

The paper studied the process condition on the synthesis of 2,6-dibromomethyl pyridine with 2,6-dihydroxy methyl pyridine as raw material through bromination reaction. The 40% hydrobromic acid was used as bromo reagent instead of PBr3, acetic anhydride as solvent, the operation of the process was safe and environmentally friendly, and the yield of the bromination reaction was effectively improved.

2,6- Dibromomethyl pyridine;2,6-Dihydroxymethyl pyridine;Bromination reaction;synthesis

Q

A

((责任编:宋小蒙)

石晓明(1981~),男,周口师范学院化学化工学院,研究方向:有机合成,合成工艺研究。

王涣涣(1994~),女,周口师范学院化学化工学院,研究方向:有机合成,合成工艺研究。

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