摘要：本文介绍了以TBHP为氧化剂，I2为催化剂，乙腈作为溶剂，使用具有多个活性位点的芳基亚乙烯基丙二腈与N-甲基芳胺为原料，经历四组分氧化脱氢偶联过程，高效合成了未见文献报道的多取代吡啶衍生物，产率优良，且后处理方便。69230

毕业论文关键词：TBHP、I2、吡啶衍生物

N-methylaniline-Involving Synthesis of Polysubstituted Pyridines 

Abstract: This paper described the high-efficient construction of fully substituted pyridines mediated by TBHP/I2. The reaction of 2-(1-arylethylidene)malononitrile with several reactive sites and N-methylaniline was conducted in acetonitrile in the presence of TBHP and I2, which underwent four-component oxidative dehydrogenation to give access to unreported fully substituted pyridines with good to excellent yields.

Keywords: TBHP、I2、pyridines

前言

    多取代吡啶类化合物最早作为除草剂出现在20世纪60年代，如Triclopyr[1]（绿草定）是由2,3,5,6-四氯吡啶和碳酸为原料制得，该品可被植物的叶和根吸收，可防除稻田和小麦杂草；Picloram[2]（毒莠定）通过抑制植物线粒体系统呼吸和核酸代谢被用作除草剂。含有吡啶骨架的物质常表现出多种优良的生物活性，在医药、染料等方面的应用也很广泛，例如：Nikethamide[3]（尼可刹米）可用于中枢性呼吸及循环衰竭、麻醉药及其他中枢抑制药的中毒；Isoniazid[4]（异烟肼）应用于结核病的治疗已有50年的使用历史。 

图1. 含吡啶骨架结构的化合物

由于其广泛的生物活性，多取代吡啶衍生物的合成具有十分重要的意义，引起了众多化学工作者的关注。

Cui等[5]先使用炔丙基胺和炔酮通过Michael加成制得N-炔丙基烯胺酮，继而在碱的作用下，发生7-exo-dig环化和重排后得到多取代吡啶化合物，此种合成吡啶的方法不使用金属催化剂，并且副产物为H2O，体现了绿色、环保的合成理念(Scheme 1)。

Scheme 1

Mohammad等[6]对吡啶衍生物的合成进行了研究，用N-烯基酰胺和炔烃成功制备了全取代的吡啶衍生物，用N-烯基酰胺和烷氧烯烃反应，同样得到该目标产物，反应收率均良好(Scheme 2)。

Scheme 2

Kanniyappan等[7]使用α,β-不饱和酮肟和炔烃作为原料，三苯基膦氯化铑作催化剂，甲苯溶剂中，通过氧化加成和还原消除后得到中间体，再环化脱水后得到全取代吡啶目标产物，底物适用范围广泛，产物产率高(Scheme 3)。

Scheme 3

Loh等[8]用2-烯丙基-2H-吖丙因在无金属催化条件下，DBU做碱，通过扩环得到多取代吡啶衍生物，反应绿色高效，并且底物适用范围广泛(Scheme 4)。

Scheme 4

Liu等[9]报道了用苯甲醛和氰基乙酰胺作为原料，在25%氨水中，环化后得到吡啶铵盐中间体，其在三溴氧磷和喹啉中发生卤化反应后得到全取代吡啶产物，反应条件温和，处理简单(Scheme 5)。

Scheme 5

2012年，Ye等[10]将酰肟和α,β-不饱和醛在Cu（Ⅰ）盐和仲铵盐协同作用下，通过二氢吡啶氧化得到多取代吡啶衍生物。反应将Cu的氧化还原和亚胺活化结合起来，成功构建吡啶骨架结构(Scheme 6)。

Scheme 6

Tummala等[11]用醛、丙二腈和硫醇通过多步反应后得到多取代吡啶目标产物，底物适用性广泛，但是产率不高(Scheme 7)。

Scheme 7

在上述关于多取代吡啶衍生物的报道中，大多合成反应步骤繁多，因此发展一种高效、经济的合成多取代吡啶衍生物的方法也是一项重要的研究课题。本文利用具有多个活性位点的芳基亚乙烯基丙二腈与N-甲基芳胺，在氧化条件下得到了2,5-二氨基多取代吡啶化合物（Scheme 8）。