背景及概述
噠嗪類化合物為一類重要的芳香雜環(huán)化合物,具有較強的降壓、強心、抗病毒、抗癌、調節(jié)神經等生理活性,近年來廣泛應用于醫(yī)藥中間體、農藥等方面,已逐漸成為合成化學研究的熱門課題。尤其是氨基噠嗪類化合物在醫(yī)藥方面的應用,把這一領域的研究推向了一個新的高度,但由于這類化合物大多合成困難,市場價格昂貴,所以限制了其發(fā)展。
目前,有關6-氯-4-氨基噠嗪的合成尚未見報道。本文以6-氯噠嗪為原料,通過兩步反應合成6-氯-4-氨基噠嗪,操作簡便、反應條件溫和、步驟短、收率高。
制備
試劑與儀器
6-氯噠嗪(99. 0%)、氫氧化鈉、無水甲醇、無水乙醇等均為分析純;鈀炭(10%);高純氯氣;氨氣;薄層層析(TLC)用 GF254 硅膠板,柱層析用硅膠 H;乙醚、乙酰乙酸乙酯(用前進行無水處理)、乙酸乙酯、石油醚均為工業(yè)品,用前蒸餾處理。CJF-2 型不銹鋼高壓反應釜;RE-2000E 旋轉薄膜蒸發(fā)儀;DZF6050 真空干燥箱。
合成路線
6-氯噠嗪和氯氣反應生成4,6-二氯噠嗪,再用甲醇和氨氣氨化合成6-氯-4-氨基噠嗪[1]。合成路線見下圖。
圖1 6-氯-4-氨基噠嗪合成路線圖
4,6-二氯噠嗪的制備
在 1000 mL 三頸燒瓶中,加入6-氯噠嗪,磁力攪拌下升溫到 100 ℃,待6-氯噠嗪溶解完全后通氯氣,多余的氯氣用氫氧化鈉水溶液吸收。逐漸升溫到 120 ℃保溫,并持續(xù)通入氯氣反應 6 小時以上。取樣用薄層層析檢測,展開劑為石油醚 ∶ 乙酸乙酯(4∶ 1),直到原料反應完全。將反應液倒入800 mL石油醚中,室溫下靜止結晶 12 小時,抽濾,40 ℃真空減壓干燥 8 小時,得無色結晶粉末產品即4,6-二氯噠嗪。
6-氯-4-氨基噠嗪的制備
在高壓反應釜中加入4,6-二氯噠嗪,1000 mL無水甲醇,待原料完全溶解后密封反應釜并抽真空,然后通入氨氣至飽和,密封反應釜逐漸升溫到 80 ℃保溫,并不斷補充氨氣 8 小時以上。取樣薄層層析檢測,展開劑石油醚 ∶ 乙酸乙酯(1∶ 1),直到原料反應完全。將反應物倒入1200 mL 蒸餾水中,80 ℃下攪拌2小時,蒸餾掉大部分甲醇后,冷卻至室溫,靜止結晶12小時。抽濾,固體用無水乙醇 400 mL 加熱溶解后,冰箱內靜置結晶 8 小時。抽濾,晶體 60 ℃真空減壓干燥 8小時,得土黃色結晶產品即6-氯-4-氨基噠嗪。
結果與討論
重點討論6-氯-4-氨基噠嗪的制備工藝。
氨化溶劑對產品收率的影響
在使用 36%氨水、甲醇和乙醇 3 種氨化溶劑的不同組合情況下,氨量均過量,4,6-二氯噠嗪在溶劑中 80 ℃下反應 8 小時,考察6-氯-4-氨基噠嗪的收率。用甲醇或乙醇作溶劑通氨氣反應效果較好,用甲醇作溶劑。反應在堿性水溶液中時,4,6-二氯噠嗪的4-位上的氯很容易水解生成6-氯-4-羥基噠嗪,降低收率,所以要選擇無水甲醇作溶劑并通干燥氨氣。而且生成的6-氯-4-羥基噠嗪很難與產物分離,在反應過程中應盡可能的減少其產生。
反應時間對產品收率的影響
4,6-二氯噠嗪在 80 ℃ 氨氣/甲醇溶液中反應,考察反應時間對產物6-氯-4-氨基噠嗪收率的影響。反應 4 小時后開始取樣檢測,隨著反應時間延長,原料4,6-二氯噠嗪逐漸減少,產物收率增加,反應 8小時收率最高,原料基本反應完全。在反應過程中一直有副產物4,6-二氨基噠嗪生成,隨時間延長逐漸增多,因此,反應 8小時后,隨時間增加,收率逐漸下降。
結論
以6-氯噠嗪和氯氣為起始原料,得到目標產物6-氯-4-氨基噠嗪。較佳的工藝條件為:氨化反應時,與4,6-二氯噠嗪反應的甲醇和氨氣之間的摩爾比為 1∶ 1,反應溫度 80 ℃,反應時間以 8 小時為宜。
參考文獻
[1] CN201911357426.1