2-甲基-5-乙烯基吡啶是一种重要的化合物,其合成与应用在化学、医药领域具有广泛的研究价值。本文旨在探讨2-甲基-5-乙烯基吡啶的有效合成方法以及其在医药合成的具体应用。
背景:2-甲基-5-乙烯基吡啶(MVP)是一种重要的聚合物单体和医药中间体。MVP可与丁二烯和苯乙烯乳液进行共聚,制得用于浸渍帘子线的丁苯吡乳胶;同时,将其与聚丙烯腈共聚可以提高染色力,并且能够聚合成优质的阳离子交换树脂。此外,MVP还可用于合成抗组胺药物Dimebone、治疗疼痛和中枢神经系统疾病,以及治疗阿尔茨海默病的药物。
合成:
(1)6-甲基吡啶-3-甲醇(1)的合成
在3000 mL的三口烧瓶中分别加入151.1 g (1 mol)6-甲基烟酸甲酯和1 500 mL叔丁醇,开启搅拌后加入95 g(2.5 mol)硼氢化钠。所有投料完毕后慢慢升温至回流,滴加135 mL甲醇,滴加过程注意控制甲醇滴加速度使反应不过于剧烈。滴完甲醇后在回流条件下搅拌2 h,TLC检测无原料,反应结束后降温至65℃左右,滴入450 mL水终止反应。分层,分去下层水层,上层液用饱和食盐水洗涤(300 mL×2),分液,得到有机层,无水硫酸镁干燥,过滤,减压脱溶,得120.5 g淡黄色液体,收率97.9%。
(2)3-醛基-6甲基-吡啶(2)的合成
在3 000 mL的三口烧瓶中加入120.5 g (0.98 mol)6-甲基吡啶-3-甲醇,然后再加入350 mL二氯甲烷,50 mL水和11.8 g(0.1 mol)溴化钾,搅拌,冷却到0℃左右加入1.56 g(0.018 mol)2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物,溶液冷却到 -5℃开始滴加配制好的次氯酸钠1 100 mL,保持温度在10~15℃,并在15~20 min滴完,搅拌 3 min后倒入分液漏斗中分层,下层是产品相,上 层水相再用二氯甲烷萃取(100 mL×3),合并有机相并用无水硫酸钠干燥,过滤,减压脱溶,得到 110.5 g淡棕色液体,收率93.2%。
(3)2-甲基-5-乙烯基吡啶(3)的合成
在1 000 mL的三口烧瓶中加入500 mL无水四氢呋喃,冷却到0℃以下,分批加入80.0 g(2.0 mol)60%含量的氢化钠,搅拌30 min后加入 615.6 g(1.8 mol)甲基三苯基溴化膦,在室温下搅拌1 h,然后冷却到0℃以下,将109.0 g(0.9 mol)6-甲基-3-醛基吡啶溶于50 mL无水四氢呋喃,缓慢滴加到反应液中,然后在25℃反应4 h,TLC检测无原料,反应结束冷却到10℃以下,加 30 mL乙醇萃灭,然后加入150 mL饱和氯化钠溶液和1 000 mL乙酸乙酯,充分搅拌,分层,有机层用无水硫酸钠干燥后过滤,减压脱溶,得到2-甲 基-5-乙烯基吡啶粗品,真空精馏(10 Pa),得到 78.3 g无色透明液体,收率73.1%,气相色谱检测,纯度为96.3%。
应用:合成Dimebone
目前,文献报道Dimebone的合成方法主要有两种:(1)以对甲苯肼盐酸盐为原料,与N-甲基哌啶酮环合生成得到2,3,4,5-四氢-2,8-二甲基- 1H-吡啶(4,3-b)吲哚,后者再与2-甲基-5-乙烯基吡啶经加成反应得到Dimebone ;(2)对甲苯胺与 2-甲基-5-乙烯基吡啶缩合生成4-甲基-N-[2-(6- 甲基-3-吡啶)乙基]苯胺,再经亚硝化、还原得到 4-甲基-N-氨基-N-[2-(6-甲基-3-吡啶)乙基]苯胺,后者与N-甲基哌啶酮环合得到Dimebone。两种合成路线虽不一样,但都使用了2-甲基-5-乙烯基吡啶作为原料。
参考文献:
[1]蒋成君,程桂林. 2-甲基-5-乙烯基吡啶的合成研究 [J]. 化学试剂, 2012, 34 (09): 845-846+848. DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2012.09.017
[2]王建塔,张毅,汤磊. Dimebone的合成 [J]. 化学试剂, 2011, 33 (04): 382-384. DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2011.04.026