CN101914058A - 制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法 - Google Patents

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张芳江
赵龙辉
何国武
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Abstract

本发明涉及一种制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，包括下述反应步骤：第一步：将2-氨基-6-烷基吡啶(Ⅰ)与卤代烷(II)进行反应制成2-二烷基氨基-6-烷基吡啶(Ⅲ)；第二步：2-二烷基氨基-6-烷基吡啶(Ⅲ)与硝化试剂反应得到硝基化合物中间体(Ⅳ)，2-二烷基氨基-6-烷基吡啶(Ⅲ)与硝化试剂的摩尔比为1∶1～4；第三步：硝基化合物中间体(Ⅳ)经还原后得到2-二烷基氨基-5-氨基-6-烷基吡啶(Ⅴ)；然后与酸成盐便得到2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐(Ⅵ)。本发明先通过上两分子的烷基，然后再进行硝化反应得到中间产物硝基化合物中间体(Ⅳ)，大大提高了该反应选择性，产率高、副产物少、操作方便，可以应用于大规模生产。

Description

制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法
技术领域
本发明涉及化工和制药领域，尤其是一种制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法。
背景技术
    吡啶盐染料是一类非常重要的功能材料,在频率上转换激射、光限幅和分子电子学等领域得到了广泛的应用。众所周知,有机染料的分子结构特点决定其性质,从分子工程学的角度,分子的π共轭体系、分子平面性以及取代基团性质等方面的结构特征对调谐分子的非线性光学性质有重要作用。
Karen等人以6-烷基-2-氯-吡啶或6-甲基-2-氨基-吡啶为原料先进行硝化，这样的到的硝化产物选择性很差，产率比较低。或者以5-硝基-6-烷基-2-氯吡啶或5-硝基-6-烷基-2-溴吡啶为原料，直接与二烷基胺进行反应得到5-硝基-6-烷基-2-二烷基吡啶，但所用到的原料价格太高，如果该原料直接制备，硝化时仍存在选择性差的问题，从而导致产率比较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服已有合成路线的不足，提供一种制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，能够降低成本，提高选择性，适应大规模生成的需求。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，包括下述反应步骤：
第一步：将2-氨基-6-烷基吡啶（Ⅰ）与卤代烷(Ⅱ)进行反应，制成2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）；
第二步：2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）与硝化试剂反应得到硝基化合物中间体（Ⅳ），其中，2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）与硝化试剂的摩尔比为1：1～4；
第三步：硝基化合物中间体（Ⅳ）经还原后得到2-二烷基氨基-5-氨基-6-烷基吡啶（Ⅴ），然后与酸成盐，得到2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐（Ⅵ），反应通式为：
Figure 2010102631185100002DEST_PATH_IMAGE001
其中，所述的2-氨基-6-烷基吡啶（Ⅰ）中，R1为C1至C4的直链或支链烷基；所述的卤代烷（Ⅱ）中，R2为C1至C4的直链或支链烷基，X为Cl，Br或I。
具体的，2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）与硝化试剂的摩尔比可以为1：1.0，1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0，2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7，2.8，2.9，3.0，3.1，3.2，3.3，3.4，3.5，3.6，3.7，3.8，3.9或4.0。
在上述方案的基础上，第一步中，将2-氨基-6-烷基吡啶在溶剂中搅拌，加入碱后，在35～90℃热水浴中，缓慢滴加卤代烷（Ⅱ），在0～150℃下反应完全，加入饱和氯化钠水溶液，萃取、合并有机相，干燥、抽滤，制得2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）。
在上述方案的基础上，所述的碱为碱金属的碳酸盐和/或其氢化物。
在上述方案的基础上，第二步中，在溶剂中加入2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ），在0～100℃下慢慢加入硝化试剂，反应完全，冷却，倒入冰水中，用氢氧化钠将pH调至8～12，萃取、合并有机相，干燥、抽滤，制得硝基化合物中间体（Ⅳ），其中，2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）与硝化试剂的摩尔比为1：1～3。
在上述方案的基础上，所述的硝化试剂为浓硝酸，发烟硝酸或硝酸盐。
在上述方案的基础上，第三步中，在溶剂中加入硝基化合物中间体（Ⅳ），再加入还原试剂，加入适量的酸，在0～150℃反应至完全，冷却后将pH调至8～12，抽滤去除固体，滤饼洗涤，滤液减压浓缩，得到2-二烷基氨基-5-氨基-6-烷基吡啶（Ⅴ），然后与相应的酸成盐后便得到2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐（Ⅵ）。
在上述方案的基础上，第三步中，所述还原反应时用的酸为醋酸，磷酸，盐酸或硫酸；成盐时用的酸为醋酸，磷酸，盐酸或硫酸。
本发明的有益效果是：
本发明先通过上两分子的烷基，然后再进行硝化反应得到中间产物硝基化合物中间体，大大提高了该反应选择性，产率高，副产物少，整体的2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐制备工艺产率相对较高，操作方便，可以应用于大规模生产。
具体实施方式
实施例
一种制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，当R1为甲基，R2为正丙基，HA为盐酸时，总的反应通式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
第一步：2-二正丙基氨基-6-甲基吡啶(3) 的合成：
反应式：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
将2-氨基-6-甲基吡啶 (100 g,0.93mol) 溶于500 ml二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中，加入碳酸钾 (319 g, 2.31mol)，水浴加热至70℃，然后，慢慢滴加溴丙烷 (343 g, 2.79 mol)，控制滴加速度，维持温度70～75℃反应。5 h后，取样，GC显示原料反应完全，停止反应。冷却至30℃，反应液抽滤除去固体。滤饼用二氯甲烷洗涤 (500 ml×3), 有机相用饱和食盐水洗涤 (500 ml×3)，无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液减压浓缩得到一红褐色液体，蒸馏后得到无色液体134 g, 产率75%。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 0.88-0.93 (6H, t), 1.58-1.62 (4H, m), 2.35 (3H, s), 3.39 (4H, t), 6.21 (1H, d), 6.31(1H, d), 7.26 (1H, d)。
MS (EI): m/z 192 (M)+。
第二步：2-二正丙基氨基-5-硝基-6-甲基吡啶(4) 的合成：
反应式：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
    往500 ml四口瓶中加入浓硫酸 (52.2 g，0.53mol)，缓慢向其中滴加2-二正丙基氨基-6-甲基吡啶(3) (28.6 g，0.15 mol)，搅拌，滴加过程中温度有所上升，控制温度在30～40℃滴加1 h完毕。将22.4 g浓硫酸与14.8 g发烟硝酸混合，剧烈搅拌条件下缓慢滴于体系中，控制温度在30～40℃之间滴加。滴完后，GC显示原料反应完毕，停止反应，倒入冰水中，用30%氢氧化钠水溶液将反应液pH调至10，二氯甲烷萃取 (150 ml×4)，合并有机相，无水硫酸钠干燥，抽滤，减压浓缩得到33.1g 粗品，纯度72.09%，粗品收率：67.52%。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 0.90-0.93 (6H, t), 1.59-1.64 (4H, m), 2.73 (3H, s), 3.46 (4H, m), 6.27 (1H, d), 6.31(1H, d), 8.14 (1H, d)。
MS (EI): m/z 237 (M)+。
第三步：2-二正丙基氨基-5-氨基-6-甲基吡啶二盐酸盐 (1) 的合成：
反应式：
     将2-二正丙基氨基-5-硝基-6-甲基吡啶(4)(134.3g，0.56mol) 溶于850 ml甲醇中，加入锌粉 (121.3 g，1.68 mol)，搅拌，向体系中滴加浓盐酸45 g，有白烟放出，水浴加热60℃搅拌反应。7 h后，取样点板，点板显示原料反应完全。停止反应，减压蒸去溶剂，剩余物用氢氧化钠水溶液调至pH约为11，有大量的锌盐析出，过滤除去固体，滤饼用二氯甲烷洗涤 (200 ml×3)，合并有机相，无水硫酸钠干燥，抽滤，减压除去溶剂后，剩余物用200 ml甲醇溶解，用浓盐酸将体系pH调至约为2，减压蒸去甲醇，析出大量固体，重结晶后得到106.7g产品，纯度99%以上，收率：67.9%。
1H NMR (500 MHz, DMSO) δ: 0.88-0.91 (6H, t), 1.53-1.62 (4H, m), 2.64 (3H, s), 3.59 (4H, m), 7.01 (1H, d), 7.93 (1H, d), 9.56 (2H, s)。
MS (ESI): m/z 2087 (M+H)+。

Claims (7)

1.一种制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，其特征在于包括下述反应步骤：
第一步：将2-氨基-6-烷基吡啶（Ⅰ）与卤代烷(Ⅱ)进行反应，制成2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）；
第二步：2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）与硝化试剂反应得到硝基化合物中间体（Ⅳ），其中，2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）与硝化试剂的摩尔比为1：1～4；
第三步：硝基化合物中间体（Ⅳ）经还原后得到2-二烷基氨基-5-氨基-6-烷基吡啶（Ⅴ），然后与酸成盐，得到2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐（Ⅵ），反应通式为： 
Figure 2010102631185100001DEST_PATH_IMAGE001
其中，所述的2-氨基-6-烷基吡啶（Ⅰ）中，R1为C1至C4的直链或支链烷基；所述的卤代烷（Ⅱ）中，R2为C1至C4的直链或支链烷基，X为Cl，Br或I。
2.根据权利要求1所述的制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，其特征在于：第一步中，将2-氨基-6-烷基吡啶在溶剂中搅拌，加入碱后，在35～90℃热水浴中，缓慢滴加卤代烷（Ⅱ），在0～150℃下反应完全，加入饱和氯化钠水溶液，萃取、合并有机相，干燥、抽滤，制得2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）。
3.根据权利要求2所述的制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，其特征在于：所述的碱为碱金属的碳酸盐和/或其氢化物。
4.根据权利要求1所述的制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，其特征在于：第二步中，在溶剂中加入2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ），在0～100℃下慢慢加入硝化试剂，反应完全，冷却，倒入冰水中，用氢氧化钠将pH调至8～12，萃取、合并有机相，干燥、抽滤，制得硝基化合物中间体（Ⅳ），其中，2-二烷基氨基-6-烷基吡啶（Ⅲ）与硝化试剂的摩尔比为1：1～3。
5.根据权利要求4所述的制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，其特征在于：所述的硝化试剂为浓硝酸，发烟硝酸或硝酸盐。
6.根据权利要求1所述的制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，其特征在于：第三步中，在溶剂中加入硝基化合物中间体（Ⅳ），再加入还原试剂，加入适量的酸，在0～150℃反应至完全，冷却后将pH调至8～12，抽滤去除固体，滤饼洗涤，滤液减压浓缩，得到2-二烷基氨基-5-氨基-6-烷基吡啶（Ⅴ），然后与相应的酸成盐后便得到2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐（Ⅵ）。
7.根据权利要求6所述的制备2-二烷基氨基-6-烷基吡啶盐的方法，其特征在于：所述还原反应时用的酸为醋酸、磷酸、盐酸或硫酸；成盐时用的酸为醋酸、磷酸、盐酸或硫酸。
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