吡啶衍生物的合成研究+文献综述(3)
1.2文献综述
1.2.1吡啶类化合物的合成方法
吡啶具有与苯环相似的优尔边形结构，但又和苯环的对称结构有很大区别，与苯环具有相同的电子结构。由于吡啶环中含有的氮原子具有吸电子的作用，使吡啶环上2，4，6位上电子云密度低于3，5位，在酸性溶剂存在的条件下中，亲电取代反应通常发生在3，5位，亲核反应如胺化、酰化、烷基化、芳基化等通常发生在2，4，6位。吡啶通常被当做是一种弱叔胺，在有乙醇存在的条件下能与多种酸(如高氯酸等)形成不溶于水的盐；由于吡啶呈碱性，能与盐酸生成吡啶盐酸盐(C5H5N•HCl)。在200℃及15～30MPa，使用过渡金属作为催化剂的反应条件下，通过加氢还原反应，可生成哌啶；也可电解还原为哌啶；它比苯的还原性要强一些。但是与苯相比氧化反应就比较难以进行，吡啶可以在过氧化氢或者是过氧酸存在的条件下，氧化生成N-氧化吡啶。N-氧化吡啶由于氮原子被氧化后不能形成带正电荷的吡啶离子，这样就有利于芳基的亲电取代反应。参与各种吡啶类化合物的亲电取代反应研究，是一类重要的吡啶衍生物。吡啶的亲电取代如硝化、磺化、卤化都较困难，例如要在200℃以上的高温下反应，才可得 3,5-二氯吡啶或3,4,5-三氯吡啶，且反应成本高，产物产率低。吡啶还可以与多种金属离子形成结晶性的配位化合物。这也是吡啶的重要用途之一。
一直以来，科学家们在合成多取代吡啶的途径上做了大量的研究，并取得了重大的成果。许多的多取代吡啶都是具有重要生物活性的物质，这使得这些吡啶类化合物不仅在生物化学工程方面受到重视，而且在金属络合物、光学器件、药物合成等方面都有很重要的应用价值，尤其是2,4,6-三芳基吡啶，已经引起国内外许多化学家的注意并且越来越多的科学家们致力于研究开发它的特性。目前，科学家们已经发展和研究出了许多种有价值的合成2,4,6-三芳基吡啶方法。这些方法包括：通过1,5-二酮和含氮化合物来合成的[5+1]型Hantzsch合成法、钴催化取单乙炔和腈环化的[2+2+2]型合成法、查尔酮和亚氨基瞵环化的合成法、不饱和亚胺和烯醇化合物反应的[4+2]合成法、α,β-不饱和化合物与α-取代酮以及一个氮源参与成环的[3+1+2]合成法。在这些方法中，[3+1+2]合成法是一种最常用的方法。在成环过程作为一个离去基团存在的α-取代基团决定着吡啶成环时的效率。这种多取代合成法一般采用两步反应，多数是在铵盐存在下，由α,β-不饱和酮和吡啶盐或喹啉盐产生的反应，原料容易得到，适用范围广，收率较高，是合成2,4,6-三芳基吡啶的重要方法。
近期，还报道出了一些新型改进的方法合成2,4,6 - 三芳基吡啶，例如α- 酮式二硫与乙酸铵在甲基酮的存在下的反应，N-磷酸化下叶立德铵盐与醛的无溶剂反应，查尔酮与乙酸铵之间的无溶剂反应，在各种催化剂的存在下苯乙酮，苯甲醛，和醋酸铵之间的无溶剂反应，又例如Preyssler型杂多酸，高氯酸 - 二氧化硅和碘，以及苯乙酮，苯甲醛和乙酸铵的无催化剂微波辐射下的一锅反应。
2,4,6一三芳基吡啶盐可以和许多种亲电或者亲核试剂在不同种类的溶剂中发生反应[1,2,3]，在这一系列的反应当中通常被当做有机合成中间体来参与反应进行，并能高效快捷的生成含杂原子的环状化合物，是一种常用的合成环化合物的方法，尤其是用于合成吡啶盐类的杂环化合物，取得了较为突出的成绩，并引起人们广泛的兴趣[4,5,6]。越来越多的人投身这项研究当中，并取得有效的成绩。吡啶盐在有机合成中具有比较广泛的用途，例如，苯甲酰化反应[7] 、乙酰化反应[8,9]、三苯甲基化反应[10,11]等．因此，高效的合成吡啶盐类化合物并将研究其性质得到的成果运用于日常生活中，是一件十分有意义的事情。Katritzky等人报道了由2,4,6-三芳基吡喃盐与苯胺反应得到2,4,6-三芳基吡啶盐的方法[12]，这种反应耗时长(需要反应12小时)，且需要在大量有机溶剂的参与下发生反应，操作繁琐，副产物较多，产率始终不理想。