Page 221 - 《精细化工》2020年 第10期
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第 10 期 荆华青,等: “一锅三步法”合成苯基-2-吡啶基甲醇 ·2151·
[9]
要有催化氢化 和硼氢化钠还原 [10] 两种途径,前者因 反应为研究思路,对 2-苄基吡啶氮氧化物的反应活
氢气的使用受到限制,后者则是目前工业上合成苯基- 性进行研究;以廉价易得的 2-苄基吡啶(Ⅰ)为原
2-吡啶基甲醇最常用方法,具有原料易得、收率较高 料,经间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)氧化,得 2-苄
等优点,但后处理过程较为繁琐,具有一定的局限性。 基吡啶氮氧化物(Ⅱ),随后,以三氟乙酸酐(TFAA)
因此,从原子经济学的角度出发,本文拟开发 为酰化试剂、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为碱,经
一种简便有效的合成方法。作者以吡啶氮氧化物的 串联“酰化、[3,3]σ 重排和水解”反应来实现由 2-
重排反应 [11-12] 为出发点,以近几年来 KOKUEV 等 [13] 苄基吡啶氮氧化物到苯基-2-吡啶基甲醇(Ⅲ)的高
和 ANTONOVA 等 [14] 报道的串联酰化、[3,3]σ 重排 效、直接转化。反应路线如下所示:
1 实验部分 1.2.2 苯基-2-吡啶基甲醇(Ⅲ)的合成
室温下,向 25 mL 两口瓶中依次加入 2-苄基吡
1.1 试剂与仪器 啶氮氧化物(0.19 g,1 mmol)、DIPEA (0.33 mL,
2-苄基吡啶、吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶 2 mmol) 和甲苯(10 mL),然后向反应液中缓慢滴
(DMAP)、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)、 加 TFAA(0.17 mL, 1.2 mmol),室温下搅拌反应 6 h。
DIPEA、m-CPBA、TFAA,AR,天津希恩思生化科 待反应完成后,减压浓缩,残余物经硅胶柱层析分
技有限公司;甲苯(Tol)、甲醇(MeOH)、四氢呋 离〔洗脱液为 V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=5∶1〕得
喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、二甲基甲酰胺(DMF), 0.15 g 白色固体苯基-2-吡啶基甲醇(Ⅲ),收率为
AR,天津市康科德科技有限公司;石油醚、乙酸乙 81.0%,熔点 76~77 ℃。 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ),
1
酯、乙醇,AR,天津市江天化工技术有限公司;硅 δ: 8.57 (d, J = 4.8 Hz、1H), 7.66~7.59 (m, 1H),
胶板、柱层析硅胶(200~300 目),上海皓鸿生物科 7.40~7.36 (m, 2H), 7.36~7.31 (m, 2H), 7.30~7.26 (m,
技有限公司。 1H), 7.20 (dd, J = 7.3,5.1 Hz, 1H), 7.15 (d, J =
Bruker Avance Ⅲ 400 MHz 液体核磁共振波谱 7.9 Hz,1H), 5.76 (s, 1H), 5.28 (s, 1H)。 CNMR
13
仪(CDCl 3 为溶剂,TMS 为内标),德国 Bruker 公 (101 MHz, CDCl 3 ), δ: 159.77, 146.76, 142.19, 135.84,
司;Q Exactive HF 液质联用仪(ESI 离子源),赛默 127.56, 126.83, 126.06, 121.42, 120.36, 73.91。HRMS
+
飞世尔科技公司;X-4 型显微熔点仪(温度计未校 (ESI), m/Z: 186.0913 [M+H] 。
正),北京泰克仪器有限公司。
1.2 步骤 2 结果与讨论
1.2.1 2-苄基吡啶氮氧化物(Ⅱ)的合成 1
2.1 化合物Ⅲ的 HNMR 分析
参照文献[15]方法,向 250 mL 圆底烧瓶中依次加 1
图 1 为化合物Ⅲ的 HNMR 谱图。如图 1 所示,
入 2-苄基吡啶(3.22 mL, 20 mmol)和二氯甲烷
1
δ 5.28 处出现 1 个 H 的单宽峰,为羟基 OH 的共振
(80 mL),室温搅拌约 5 min,然后向反应瓶中加入
2
峰;δ 5.76 处出现 1 个 H 的单峰,为 CH 的共振峰;
m-CPBA 固体粉末(5.18 g, 30 mmol),在室温搅拌
δ 7.15 处出现 1 个 H 的双重峰,为吡啶环上 CH 10
下反应 5 h。待反应完成后,减压浓缩,残余物经硅
的共振峰;δ 7.20 处出现 1 个 H 的 dd 峰,为苯环上
胶柱层析分离〔洗脱液为 V(二氯甲烷)∶V(乙醇)= 40∶
5
CH 的共振峰;δ 7.30~7.26 处出现 1 个 H 的多重峰,
1〕得 3.58 g 白色固体,即目标产物 2-苄基吡啶氮氧 8
1
化物(Ⅱ),收率为 97.0%,熔点 78~80 ℃。 HNMR 为吡啶环上 CH 的共振峰;δ 7.36~7.31 处出现 2 个
6
4
H 的多重峰,为苯环上 CH 、CH 的共振峰;δ
(400 MHz, CDCl 3), δ: 8.30 (dd, J = 5.1,2.6 Hz, 1H), 3
7.36 (m, 2H), 7.31~7.26 (m, 3H), 7.18~7.11 (m, 2H), 7.40~7.36 处出现 2 个 H 的多重峰,为苯环上 CH 、
7
13
6.93 (dd, J = 6.3、3.5 Hz, 1H), 4.27 (s, 2H)。 CNMR CH 的共振峰;δ 7.66~7.59 处出现 1 个 H 的多重峰,
9
(101 MHz, CDCl 3 ), δ: 152.05, 139.44, 136.27, 129.75, 为吡啶环上 CH 的共振峰;δ 8.57 处出现 1 个 H 的
128.88, 127.08, 125.80, 125.59, 123.56, 36.55。HRMS 双重峰,为吡啶环上 CH 的共振峰。综上,本文成
11
+
(ESI), m/Z: 186.0913[M+H] 。 功合成了目标化合物Ⅲ。