4-吡啶甲醛是合成盐酸多奈哌齐(donepezil hydrochloride)的关键中间体,储存不方便,需要现用现制备。本文介绍一种催化合成方法。
目前4-吡啶甲醛的合成主要有两种方法:
1、以4-吡啶甲酸为原料,经多步反应生成4-吡啶甲醛。
2、以4-甲基吡啶为原料,在高温下用空气氧化生成4-吡啶甲醛。
专利 CN103819394A 揭示了一种催化氧化合成4-吡啶甲醛的方法,包括以下步骤:
(1)将4-氯吡啶溶解在溶剂中,加入金属镁粉混合均匀;
(2)通入一氧化碳气体,反应0.5~4小时;
(3)加入水进行水解,得到4-吡啶甲醛。
该方法步骤简单,反应温度低,污染小,成本较低,产品纯度高。
本文将介绍2-溴-4-吡啶甲醛的合成方法,这对于理解该化合物的制备过程以及在药物合成和有机化学领域的应用具有重要意义。
背景:含氮杂环化合物是新农药开发的主要方向,其中尤其重视吡啶甲醛类化合物的开发。吡啶甲醛类化合物由于其醛基能够与多种有机物发生反应,因此具有广泛的用途。
已有资料报道的2-溴-4-吡啶甲醛的合成方法大多使用2,4-二溴吡啶为原料,在-100℃下进行反应,但温度难以控制,反应条件苛刻。另一种合成方法是通过相应的酸或醇经过还原、氧化等多步反应制备,但这类方法步骤繁琐,相应的酸或醇难以制备。因此,对于2-溴-4-吡啶甲醛的高效合成方法仍然具有重要意义。
合成优化:
(1)2-溴-4-甲基吡啶的制备:将氢溴酸置于四口瓶中,搅拌下加入2-氨基-4-甲基吡啶,待2-氨基-4-甲基吡啶完全溶解后,冷却至-20℃,缓慢滴加液溴,滴加过程控制温度为-20℃~-15℃;滴加完毕再搅拌90-120min,接着滴加亚硝酸钠溶液,加完,自然升温至20℃,搅拌45-60min后再冷却至-20℃~-25℃,滴加氢氧化钠水溶液,滴加过程控制温度低于-15℃~-10℃;加完,温度升至20℃并搅拌1h,用有机溶剂萃取,合并有机相,水洗,干燥,浓缩得2-溴-4-甲基吡啶;
(2)2-溴-4-吡啶甲醛的制备:在四口瓶中加入2-溴-4-甲基吡啶、有机溶剂、N-溴代丁二酰亚胺、过氧苯甲酰,搅拌溶解后,加热至60-70℃保温30-36h,过滤,粗产物和饱和碳酸氢钠溶液升温回流3h,冷却,用有机溶剂萃取,有机相浓缩得2-溴-4-吡啶甲醛。
该方法反应条件温和,易于操作,后处理简单,容易放大生产,非常适合工业化生产;收率高,原料价格便宜,生产成本低。
具体实例为:2-溴-4-甲基吡啶的制备:将50ml48%的氢溴酸置于500ml四口瓶中,搅拌下加入2-氨基-4-甲基吡啶(10.8g,0.1mol),待2-氨基-4-甲基吡啶完全溶解后,冷却至-20℃,缓慢滴加液溴(40g,0.25mol),滴加过程控制温度为-20℃~-15℃;滴加完毕再搅拌90min,接着滴加亚硝酸钠(18.6g,0.27mol)的25ml水溶液溶液,加完,自然升温至20℃,搅拌60min后再冷却至-20℃~-25℃,滴加氢氧化钠(60g,1.5mol)的150ml水溶液,滴加过程控制温度-15℃~-10℃;加完,温度升至20℃并搅拌1h,用有机溶剂萃取,合并有机相,水洗,干燥,浓缩得2-溴-4-甲基吡啶,摩尔收率为95%。
参考文献:
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2,3,5-三氯-4-吡啶甲醛是一种有机合成中间体,可以通过2,3,5-三氯吡啶和甲酸甲酯的反应制备而得。
在氮气保护下,将2,3,5-三氯吡啶溶于四氢呋喃,然后加入二异丙基氨基锂的溶液。在低温下搅拌一段时间后,缓慢加入甲酸甲酯溶液,使其缓慢升温至室温并搅拌过夜。最后,通过萃取、洗涤、干燥和纯化等步骤,得到2,3,5-三氯-4-吡啶甲醛。
将2,3,5-三氯吡啶溶于THF,并加入LDA的溶液。在低温下搅拌一段时间后,缓慢加入甲酸甲酯,然后加热至室温并搅拌一段时间。最后,通过萃取、干燥和浓缩等步骤,得到2,3,5-三氯-4-吡啶甲醛。
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