楊玉娟

（江蘇省鹽城市東臺市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，江蘇鹽城 224200）

2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶的合成

楊玉娟

（江蘇省鹽城市東臺市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，江蘇鹽城 224200）

國內(nèi)吡啶類化合物的生產(chǎn)大多沿用分離焦油合物、氨醛法等合成法獲得，但由于煤焦油資源有限，難以滿足吡啶類化合物不斷增長的需要。故該文采用國外合成的方法，用2,6-二甲基吡啶與二苯甲酮反應(yīng)制備了2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶。

吡啶及其衍生物；合成；2,6-二甲基吡啶；配合物

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對吡啶的研究越來越深入。從生物電子等排理論來說，吡啶和苯是對生物電子等排體，兩者在很多方面具有相似性。但由于兩者的疏水性有較大差別，由吡啶環(huán)取代苯環(huán)后得到的化合物往往表現(xiàn)出更高的生物活性，更好或更高的選擇性等，因此人們對這類化合物的研究與日俱增。

吡啶類化合物可以利用吡啶環(huán)上的N原子提供孤對電子與過渡金屬配位，形成新型的環(huán)金屬的配合物。作為一種新型的配體，該類配合物在催化劑等方面有極大作用。如含氮三齒配體的坩形配合物對一些芳基化反應(yīng)具有較高的催化活性。大量含膦配體可作為各種重要反應(yīng)的催化劑或催化劑前體。

吡啶類化合物是一種高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品，由于其化學(xué)性質(zhì)活潑，能參與多種化學(xué)反應(yīng)，而且能夠溶解多種無機物和有機物，是性能優(yōu)良的化工產(chǎn)品。目前，吡啶類化合物主要應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、飼料添加劑、橡膠助劑、染料、日用化工、表面活性劑、食品添加劑、黏結(jié)劑及合成材料等領(lǐng)域，吡啶類化合物經(jīng)過氯化、氟化、氨氧化等可以做成多種中間體，在精細(xì)化工領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用[1-4]。

最初吡啶類化合物是從煤焦油中分離出來的，但這種方法由于煤焦油中吡啶衍生物的含量低，組分復(fù)雜，且與沸點相近的許多物質(zhì)混合，為分離提純增加了難度，也提高了產(chǎn)品的成本。隨著世界能源結(jié)構(gòu)的變化及煤儲量的減少，以煤干餾來獲取天然吡啶及其衍生物的方法越來越不能滿足市場需求，逐漸被淘汰，改由合成法代替，此方法原料來源簡單，總收率較高，且可靈活地實現(xiàn)產(chǎn)品的調(diào)整，以滿足市場對不同吡啶類化合物的需求[5]。鑒于此，采用國外合成的方法，用2,6-二甲基吡啶與二苯甲酮反應(yīng)制備2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶。

1 結(jié)果討論

1.1 現(xiàn)象

第一次加入二苯甲酮與20mL無水THF，2位親核反應(yīng)時溶液顏色變化為紅褐色→黃褐色→褐色→黃綠→藍綠→淡墨綠→淡黃綠→米色→米黃綠→黃綠色。

第二次加入二苯甲酮與20mL無水THF，6位親核反應(yīng)時溶液顏色變化現(xiàn)象為藍褐色→墨綠色→淡綠色→黃綠色→黃色。

1.2 產(chǎn)物分析

表1 產(chǎn)物性質(zhì)

具體反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)見表1。

1）產(chǎn)物：2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶。

產(chǎn)物核磁共振波譜圖如圖1所示。

圖1 產(chǎn)物核磁共振波譜圖

2）副產(chǎn)物：2-甲基-6-(2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶/1,1-二苯基-2-(6-甲基-2-吡啶基)乙醇。

1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 8.1 (1 H, s, OH), 6.8～7.5 (13 H, 2 Ph + 3-H), 3.7 (2 H, s, CH2), 2.5( 3 H, s, CH3)。

圖2 副產(chǎn)物核磁共振波譜圖

副產(chǎn)物核磁共振波譜圖如圖2所示。

1.3 核磁共振波譜分析

產(chǎn)物2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶的2，6位都被二苯甲酮親核進攻，空間位阻相對較大，N與羥基沒有形成H鍵，羥基的化學(xué)位移值與普通醇羥基的相近，為5.2。

1.4 過柱時的現(xiàn)象總結(jié)

收集到第二點的空試管壁上有細(xì)長粒狀晶體；收集到第二、三點的空試管壁上有細(xì)葉片狀晶體；收集到第三點的空試管壁上有小立方體狀。

2 實驗部分

2.1 實驗試劑與儀器設(shè)備

反應(yīng)試劑主要為四氫呋喃、2,6-二甲基吡啶、鈉條、正丁基鋰-己烷溶液、二氯甲烷、MgSO4、飽和K2CO3、二苯甲酮。

2）二苯甲酮，英文名為Dichloromethane。分子式：C13H10O；結(jié)構(gòu)式：Ph2CO。性質(zhì)：白色結(jié)晶粉末/白色片狀固體。不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮、氯仿及苯等。對皮膚、眼睛及呼吸道黏膜有強烈刺激性，會致癌，并影響生殖，容易爆炸。沸點305℃，熔點49，閃點（開杯）143℃，折射率1.589 3（25℃）。

3）正丁基鋰-己烷溶液，英文名為n-BuLi Butylithin。分子式：C4H9Li-C6H14；結(jié)構(gòu)式：C4H9Li-C6H14。性質(zhì)：無色液體，有腐蝕性，與水易反應(yīng)。長期吸入和接觸皮膚對身體造成。相對密度：0.693g/mL（20℃）。

1H NMR在Bruker AVANCE 400（400MHz）核磁共振波譜儀上測定，以TMS為內(nèi)標(biāo)。

2.2 2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶的合成

2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶的合成路線路線如下：

2.2.1 反應(yīng)注意事項

由于2,6-二甲基吡啶遇水變質(zhì)，且丁基鋰遇空氣極易自燃，量取時，從針頭尖端流出，暴露在空氣中會冒火星，操作時應(yīng)小心對待。則整個反應(yīng)必須在無水、脫氧的氮氣保護下進行反應(yīng)。每步反應(yīng)都需先經(jīng)過沖氮排空氣后的針筒加樣，以防止加樣過程中引入空氣發(fā)生燃燒危險。

正丁基鋰不能用量太多，否則過量的正丁基鋰易和后面加入的二苯甲酮反應(yīng)，影響主產(chǎn)物的產(chǎn)量。

2.2.2 反應(yīng)過程

氮氣保護下，在三頸圓底燒瓶中依次加入5.00g 的2,6-二甲基吡啶，20mL的無水THF中，2.46mol/L的n-BuLi-己烷溶液中，最后加入40mL無水THF稀釋，攪拌1.5h。

使用冰鹽浴將以上橘黃色溶液冷卻至-18℃，加入8.5g二苯甲酮與無水THF的混合溶液，攪拌1h。

移去冰鹽浴，在0.5h內(nèi)讓其升溫至室溫后，加入20mL，2.46mol/L的n-BuLi-己烷溶液和20mL無水THF。再次將溫度冷至-18℃后，加入二苯甲酮與20mL無水THF的混合溶液。

加熱至室溫，攪拌1h后倒入300mL的蒸餾水。用分液漏斗靜置分層，分出黃色有機層，水層用二氯甲烷（3×50mL）萃取。

產(chǎn)物后處理：將有機層混合在一起，加入無水MgSO4干燥，過濾；濾液蒸餾后加50mL CH2Cl2，25 mL 0.5 mol/L的HCl萃取。分出有機層，在其中加入25mL飽和K2CO3溶液，50mL CH2Cl2萃取；靜置分層，水相用50mL CH2Cl2萃取；將有機層混合一起，加入無水MgSO4干燥，過濾，蒸餾后圓底燒瓶中剩余液即為產(chǎn)物。

通過硅膠板爬樣分析，再經(jīng)過柱提純處理得產(chǎn)物以及另一副產(chǎn)物。

3 結(jié)論

該實驗采用價廉易得的2,6-二甲基吡啶作為原料，經(jīng)過鋰化、親核加成、再次鋰化、親核加成、水解和萃取等實驗操作，合成制備出了重要中間體2,6-二（2,2-二苯基-2-羧乙基）吡啶，使總回收率達到了28.60%。該方法成本較低，總收率較高，且可以滿足市場對不同吡啶類化合物的需求，值得在吡啶類化合物合成中推廣應(yīng)用。

[1]彭司勛.藥物化學(xué)進展[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001:66-80.

[2]林郁.農(nóng)藥應(yīng)用大全（Omadine萬畝定）[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社，1989:116-121.

[3]饒國武,胡惟孝,楊忠愚.奧美拉唑的合成進展[J].合成化學(xué),2002,10(10):297-302.

[4]尹秀梅,全哲山,李元春,等.鹽酸非那吡啶的合成[J].延邊大學(xué)學(xué)報,1998,24(3):71-72.

[5]沈群.啶衍生物的合成及其催化劑的研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué),2003:236-240.

Synthesis of 2, 6-bis (2, 2-diphenyl-2-carboxyethyl) Pyridine

Yang Yu-juan
(Dongtai, Jiangsu Province, Yancheng Product Quality Supervision, Inspection,Jiangsu Yancheng 224200)

The production of pyridine compounds in China are mostly used in the synthesis of tar compounds, ammonia aldehyde and other synthesis methods, but due to the limited resources of coal tar, it is difficult to meet the needs of the continuous growth of pyridine compounds. Therefore, by using the synthesizing method, 2, 6- (2, 2-diphenyl-2-carboxyethyl) pyridine was prepared by the reaction of 2,6-lutidine and diphenyl ketone.

Pyridine and its Derivatives; Synthesis; 2, 6-lutidine; Complexes

O626

A

2096-0387（2016）01-0046-03

楊玉娟（1987-），女，江蘇人，碩士，高級工程師，研究方向：吡啶類化合物的研究。