[发明专利]一种3‑炔基吡啶类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3-炔基吡啶类化合物的合成方法。

背景技术

吡啶及其衍生物是一类重要的含氮杂环化合物，不仅拥有广泛的生物活性，而且可以用作过渡金属配体和灵敏度很高的分析试剂。因此，吡啶类化合物的合成受到了人们的重视，目前已发展了多种方法，比如：经典的Hantzsch反应，1-或2-氮杂二烯和亲二烯体的氮杂Diels-Alder反应以及腈和炔的[2+2+2]环加成反应等。虽然这些都是有效的合成方法，但是仍然存在很多问题，比如：反应条件苛刻，反应时间较长，产率较低，有些反应还需要使用贵重的金属催化剂等。

炔基吡啶是重要的吡啶衍生物。由于炔基具有多样的反应性能，所以炔基吡啶是合成药物和农用杀虫剂的常用中间体，也是光学、电学等功能高分子材料的重要原料。该类化合物的合成一般是通过卤代吡啶发生的sonogashira偶联反应，将炔基引入到吡啶环上。例如，乙炔基吡啶的合成是在首先合成出吡啶环的基础上，对吡啶环进行卤化，得到卤代吡啶，该卤代吡啶在钯试剂和铜试剂的联合催化下与三甲基硅基乙炔或甲基丁炔醇进行sonogashira偶联反应，得到三甲基硅基保护的乙炔基吡啶或2-羟基异丙基保护的乙炔基吡啶，最后通过脱去三甲基硅基保护基或丙酮得到乙炔基吡啶。该合成方法涉及的反应步骤多，操作复杂，后处理麻烦，特别是在偶联反应结束后对金属催化剂的处理要求高，微量的金属催化剂残留都会引起产物的自身氧化偶联得到二炔副产物。此外，该反应用到的某些原料和试剂如三甲基硅基乙炔和钯试剂价格昂贵。这些均使该方法在实际生产中的应用受到限制。

鉴于炔基吡啶类化合物的重要性及现有合成方法的局限性，迫切需要发展绿色环保、经济实用、适用范围广的合成新方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种3-炔基吡啶类化合物的合成方法，该合成方法从简单、价廉、易得的原料出发，通过一锅四组分反应，一步直接得到3-炔基吡啶类化合物，即在构筑吡啶环的同时，还引入了3-位炔基，实现了炔基吡啶的一锅合成，操作方便，条件温和，反应速度快，底物适用范围广。

本发明的技术方案为：一种3-炔基吡啶类化合物的合成方法，其特征在于：以腈和炔丙基溴为原料，以四氢呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺或乙醇为溶剂，在金属锌的促进作用下，于室温-80℃在氮气气氛中搅拌反应，即可制得3-炔基吡啶类化合物，该合成方法中主要的反应方程式为：

，

其中R¹为芳基、烷基或烯基，所述的芳基为1-萘基、2-噻吩基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为甲基、甲氧基、烯丙氧基、炔丙氧基、氟、氯、溴、烯基中的一种或多种，取代基的位置为苯环上的邻位、间位或对位，R²为氢、烷基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为甲基、甲氧基、烯丙氧基、炔丙氧基、氟、氯、溴，取代基的位置为苯环上的邻位、间位或对位。

本发明所述的腈、炔丙基溴和金属锌的投料物质的量之比为1:1-4:1-6。

本发明所述的金属锌为锌粉或稀盐酸活化后的锌粉。

本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）合成过程为一步反应，操作简便，避免了由于多步反应中多种试剂的使用以及对各步中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染；（2）原料腈和炔丙基溴简单、价廉、易得；（3）反应在常压、常温至80℃的条件下进行，条件温和；（4）由锌粉与炔丙基溴原位生成的炔丙基溴化锌具有活泼的反应性能，使得该反应的反应速度快，反应在10-30分钟内即可完成；（5）底物的适用范围广。因此，本发明为3-炔基吡啶类化合物的合成提供了一种经济实用、绿色环保的新方法。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

3-乙炔基-4-甲基-2,6-二苯基吡啶（3a）的制备

锌粉的活化：将10克锌粉加入到100 mL质量浓度为2%的稀盐酸中，室温搅拌30分钟，抽滤，依次用水（25 mL×3）、丙酮（15 mL×3）、乙醚（10 mL×2）洗涤，干燥，得到活化后的锌粉，待用。