氨基吡啶的合成研究【开题报告】
氨基吡啶衍生物的合成研究进展_倪生良
氨基吡啶衍生物的合成研究进展倪生良,林 丹,莫勤华(湖州师范学院化学系,湖州 313000) 摘 要:综述了氨基吡啶的合成研究进展,介绍了氨基吡啶的四种制备方法:金属还原法、催化加氢还原法、电化学还原法、微生物法及氨基吡啶的代表物质之一2-氯-3-氨基吡啶的相关合成方法及新进展。
关键词:氨基吡啶;合成 由吡啶代替苯环而得到的新化合物具有更高的生物活性,或更低的毒性,或更高的内吸性和选择性。
因此吡啶类中间体得到迅速地发展。
吡啶主要用于医药工业磺胺、合毒素、维生素A、可的松以及治疗血管扩张、降低血脂、及局部麻醉等药物,也可用于生产除草剂、敌草快、杀虫剂等农药。
2-甲基吡啶用于生产萘啶酸双环己哌啶、乙硫异烟胺、双醋苯啶等产品及除草剂和杀虫剂,也可生产氮肥增效剂。
3-甲基吡啶在医药工业作为维生素B、中枢神经兴奋药的中间体。
2-氯-3-氨基吡啶及其衍生物是一类非常有用的氨基吡啶类衍生物,它作为重要的医药中间体可用来合成治疗消化系统疾病的药物——哌仑西平,哌仑西平是一种优良的抗溃疡药,主要用于胃及十二指肠溃疡的治疗。
2-氯-3-氨基吡啶用来合成抗消化性溃疡药哌仑西平〔1〕、还可用于合成二氮杂卓类抗艾滋病药〔2-4〕,并可用作杀虫剂的药物中间体〔5〕。
因此对2-氯-3-氨基吡啶合成的研究具有重要意义,前景十分广阔。
1 国内外生产现状氨基吡啶类化合物在国内市场前景较为看好,然而我国氨基吡啶生产能力有限,年产量在200t左右且大部分产品销往欧洲。
除河北亚诺化工有限公司和南京金陵化工厂外,国内其余厂家生产规模不位开放式教学的模式即: 实验时间与空间的开放; 实验内容的开放; 指导教师的开放; 专业实验向非专业学生开放; 实验仪器药品的开放。
灵活的教学方式极大的配合了我校学分制的开展与实施,学生可以充分利用课余时间安排实验课程教学,并根据大纲要求,自己选择实验项目,使实验课程和理论课教学有机的结合在一起,相辅相成,互相促进,真正发挥了实验教学在理论课教学中的作用与地位,涉及性和综合性实验极大的激发了学生实验的兴趣,锻炼了他们的实验动手能力以及分析和解决问题的能力,学生的学习热情和学习成绩均有很大程度的提高与进步。
4-氨基吡啶的合成
4-氨基吡啶的合成
4-氨基吡啶的合成可以通过以下步骤完成：
1. 首先，准备化学反应器和所需的试剂和溶剂，并戴上个人防护装备。
2. 将2-丙酮酸与硫脲按1:2的摩尔比加入反应器中。
3. 将反应器密封，并在适当的温度下加热搅拌反应。
反应温度一般为150-200摄氏度。
4. 反应进行一定时间后，取样检测反应进度。
可以使用红外光谱等方法进行检测。
5. 当反应完成后，停止加热并冷却反应器至室温。
6. 将反应液转移到玻璃瓶中，并用无水乙醇洗涤和结晶以获得4-氨基吡啶晶体。
7. 最后，收集产品并进行干燥，得到最终的4-氨基吡啶产物。
需注意，在进行以上步骤时，要遵守相关安全操作规程，并避免直接接触试剂和产物，防止对身体造成伤害。
3-氨基吡啶的合成工艺
3-氨基吡啶的合成工艺3-氨基吡啶（3-Aminopyridine，简称3-AP）是一种重要的有机中间体化合物，广泛应用于药物、染料和农药等领域。
本文将介绍3-氨基吡啶的一个合成工艺。
3-氨基吡啶的合成工艺分为三个步骤：吡啶的硝酸化、硝酸基的还原、还原产物的胺化。
下面将详细介绍每个步骤的操作及反应条件。
首先是吡啶的硝酸化。
吡啶和浓硝酸反应，生成3-硝基吡啶。
这步反应通常在特定温度和反应时间下进行，以确保产率和产物纯度。
一般来说，吡啶和浓硝酸按1:1的摩尔比混合，接着将混合物加热至120-130℃，反应3-4小时。
反应完成后，将反应液冷却至室温。
产物可以通过对硼苯和腐殖酸溶液的析出进行分离。
第二个步骤是硝酸基的还原。
3-硝基吡啶与硫酸亚铁或亚硝酸钠反应，切断硝酸基，生成3-吡啶酮。
这一步反应是通过封闭反应器进行的，以控制反应温度和避免空气中的氧气进入。
一般来说，以3-硝基吡啶、硫酸亚铁和硫酸一硝酚为原料，在无水环境下进行反应。
将反应混合物在110-120℃下反应4-6小时，然后冷却至室温。
最后一个步骤是还原产物的胺化。
3-吡啶酮通过催化还原反应，与氨气一起反应生成3-氨基吡啶。
这一步反应通常在加压设备中进行，以控制反应温度、压力和反应时间。
常用的催化剂有镍和铁等金属催化剂。
一般来说，将3-吡啶酮和氨气按适当的摩尔比反应，在130-150℃和5-10MPa的压力下反应4-6小时。
反应结束后，冷却并释放气体压力，然后通过析出、过滤、洗涤等步骤从反应液中分离出产物。
总结起来，3-氨基吡啶的合成工艺包括吡啶的硝酸化、硝酸基的还原和还原产物的胺化三个步骤。
这些步骤需要合适的反应温度、时间和催化剂，以确保产物的纯度和产率。
通过这种工艺，可以高效、可控地合成3-氨基吡啶，满足工业生产和研究的需求。
吡啶和烷基吡啶的催化合成及催化剂失活过程的研究的开题报告
吡啶和烷基吡啶的催化合成及催化剂失活过程的研究的开
题报告
题目：吡啶和烷基吡啶的催化合成及催化剂失活过程的研究
背景：
吡啶和烷基吡啶是一类重要的有机化合物，广泛应用于药物、染料、香料等领域。
它们的传统合成方法主要是通过硝基化合物的还原和烷化得到，但这些方法存在操作
复杂、低收率等问题。
因此，催化合成方法逐渐被人们所重视。
在吡啶和烷基吡啶的催化合成过程中，催化剂是起关键作用的。
但催化剂存在失活的问题，这也是催化合成方法应用受限的原因之一。
因此，对催化剂的失活过程和
其机理进行深入研究，有助于寻找新的催化剂或改进现有催化剂的稳定性。
目的：
本研究旨在探究吡啶和烷基吡啶的催化合成方法，并研究催化剂失活过程及其机理，为寻找新的催化剂或改进催化剂稳定性提供理论依据。
研究内容：
1. 吡啶和烷基吡啶的催化合成方法的开发和优化。
2. 催化剂失活现象的观察和分析。
3. 催化剂失活机理的探究。
研究方法：
1. 合成吡啶和烷基吡啶的催化剂方法采用氢气化学计量法。
2. 采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等技术手段对催化剂进行
表征和分析。
3. 结合催化剂失活现象的观察和分析，深入研究催化剂失活机理。
预期结果：
1. 建立吡啶和烷基吡啶的高效催化合成方法。
2. 揭示催化剂失活的机理和过程，为寻找新的催化剂或改进催化剂稳定性提供理论依据。
由3-氰基吡啶合成3-氨基吡啶的工艺研究及香茅醇合成的开题报告
由3-氰基吡啶合成3-氨基吡啶的工艺研究及香茅醇合成的开题报告一、引言氨基化反应是一种广泛应用于有机合成领域的重要化学反应，并且具有较高的反应条件要求。
3-氰基吡啶是一种具有广泛生物活性的化合物，在药物和杀虫剂领域中具有重要的应用价值。
因此，提高3-氰基吡啶的合成效率和选择性具有重要的研究意义。
另外，香茅醇是一种重要的天然产物，具有广泛的应用领域，如抗菌，抗氧化，抗炎，降压等，而合成香茅醇的有效方法在工业生产中很重要。
本研究旨在研究通过氨基化反应合成3-氨基吡啶的工艺条件和香茅醇的合成方法，拓展相关领域的研究方向。
二、3-氰基吡啶合成3-氨基吡啶的工艺研究3-氨基吡啶是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用领域，如用于制备药物，染料等。
在本研究中，我们采用氨基化反应的方法，通过3-氰基吡啶合成3-氨基吡啶。
1.实验原料3-氰基吡啶，丁基锂，三乙基铝，乙基氧化锡(IV)，正丁醛，三苯基膦，水，甲醇，乙醇等。
2.实验步骤（1）在干燥器中加入3-氰基吡啶，加入苯和四乙基铅，反应30分钟。
（2）加入10毫升丁基锂和25毫升三乙基铝，反应30分钟。
（3）加入乙基氧化锡(IV)，正丁醛和三苯基膦，反应2小时。
（4）加入80毫升水，转移到分离漏斗中，在分离漏斗中加入乙醇，摇匀。
（5）分离产物，用盐酸调节pH值到1，然后用氢氧化钠中和，直至pH值为7。
（6）用甲醇再结晶获得3-氨基吡啶。
3.实验结果我们通过改变反应条件，包括试剂用量，反应时间等因素，得到了最佳的反应条件，可以得到较高的收率和选择性。
三、香茅醇的合成方法研究香茅醇是一种重要的天然产物，具有广泛的应用领域，如用于食品，香料，化妆品等。
在本研究中，我们采用一种新的方法，通过三元丙酮环化反应合成香茅醇。
1.实验原料3,3-二甲基-1-丁烯-2-酮，苄溴化镁，吡啶，异丙醇，水，氢氧化钠等。
2.实验步骤（1）在干燥器中加入3,3-二甲基-1-丁烯-2-酮，加入苄溴化镁，反应4小时。
绿色合成2—氯—4—氨基吡啶工艺研究
绿色合成2—氯—4—氨基吡啶工艺研究摘要：以2-氯吡啶为原料，采用“一锅法”经N-氧化、绿色硝化、还原得2-氯-4-氨基吡啶。
在硝化过程中，最佳的工艺条件为：浓硝酸和硝酸钾为硝化剂，120 ℃条件下反应3 h，产率为81.3%。
通过熔点测试、红外分析、MS、元素分析等手段对合成的化合物表征分析，结果表明所得的产物结构正确。
关键词：绿色硝化；中间体；2-氯-4-氨基吡啶；合成吡啶类衍生物在医药、农药、染料、添加剂等产品的生产中是不可缺少的重要中间体[1，2]，其下游产品往往生物活性更高、毒性更低、持效期长、在自然环境中容易降解、具有良好的环境相容性，符合农药的发展要求和趋势。
近年来，人们在各种含吡啶基团分子中引入其他基团进行衍生生产吡啶衍生物，或者用吡啶基团替代已有分子结构中含苯环或其他杂环的得到了广泛研究，发展更加迅猛。
含吡啶基团的农药不仅有高效的杀虫剂、除草剂，而且还开发出了高效杀菌剂，逐渐形成一大类特有的农药系列[3]。
2-氯-4-氨基吡啶可以用作医药和农药中间体，它可以促进合成植物生长N-（2-氯-4-吡啶基）脲类调节剂；它也是合成KT-30[IUPAC名称为1-（2-氯-4-吡啶基）-3-苯基脲]的关键物质。
合成2-氯-4-氨基吡啶方法很多[4]，这些方法都有自身的缺点：产率低、硝化产生的废酸多、污染环境、产物难以分离、纯度较差等，因此寻找一条高效的合成路线是研究的一个重点。
本试验采取“一锅法”思路，即以2-氯吡啶为原料，经过N-氧化、绿色硝化、还原三步合成2-氯-4-氨基吡啶，并对每步工艺条件进行了优化，得到了较合适的工艺条件，通过熔点测试、红外、薄层色谱、元素分析、MS等手段对合成的中间产物以及最终化合物进行结构表征。
1 材料与方法1.1 合成路线1.2 仪器与试剂X-6A显微熔点仪（上海精密仪器有限公司）；V arioEL Ⅲ型元素分析仪（德国Elementer 公司）；Thermo scientific ITQ 1100气相色谱质谱联用仪；ZF-7三用紫外分析仪（巩义市予华仪器有限责任公司）。
4-氨基吡啶合成路线研究进展
的部分 氧化 ，并 具有较 高的 氧化活性 、选 择性 和稳定 性． 此外还 采 用 Ａ ２ ， 载贵 金属 Ｐ 作 催 化剂 ，高 １ 负 ０ ｄ
效 率催化 还原 芳香硝 基化 合物 得到 相应 的芳香 胺． 法所 用催 化剂 具有 较好 的催化 活 性 、稳 定性 和重 复 此
使 用性 ，而且极 大地减少 了副 产物 的生成 ，降低 了对 环境 的污 染和设 备 的腐蚀 ，并提高 了收 率．
了用作制备药物外，４ 氨基吡啶还有许多其他方面的应用 ，最近该类化合物又以其在超分子化学领域 一
中的应用 ，引起 了人们 极大 的关 注 ［． ５ ］ ４ 一氨基 吡啶类 化合 物在 国内市 场前 景较 为看 好 ，然 而我 国 ４ 一氨 基 吡 啶生产 能力 有 限 ，年产 量在
２０吨左右且大部分产品销往欧洲． ０ 在科学技术和市场竞争 日益激烈的今天 ，寻求成本更低 ，生产过程
更 加清洁 的新工 艺是 目前科学 研究 工作者们 致力 和关 注的热 点．
１ 以吡 啶为原料硝 基氯氧化还 原 路线
此法为传统的制备 ４ 氨基吡啶的方法［ 主要采用醋酸或邻苯二甲酸酐为催化剂，使用 ３％ 双氧水 一 ６ ］ ， ０
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合成 ４ 氨基吡 啶反应过 程 中 ，４ 一 一硝基 氮氧化 吡啶 的制备 一 般采用 传 统 的硝化方 法 ，即在 强搅拌 条件 下
利用浓 硫酸 和发烟 硝酸 的混合 液硝 化 ，方法 成熟 ，制备 工艺 大 体相 同 ，产率 较 高 ，因此 目前对 合 成 ４ 一
氨基吡 啶的研究 主要集 中在氧 化吡 啶制备过程 和对 硝基 吡啶 的还原过 程．
4—氨基吡啶的合成研究
4—氨基吡啶的合成研究
郑嗣华;董庆洁
【期刊名称】《天津理工学院学报》
【年(卷),期】1999(015)A05
【摘要】本文以异烟酸为原料，经酯化，酰胺化及霍夫曼降解，合成４－氨基吡啶，结果表明：选择的工艺路线合理，产品总收率可达５０％左右。
【总页数】3页(P80-82)
【作者】郑嗣华;董庆洁
【作者单位】天津理工学院化工系;天津理工学院化工系
【正文语种】中文
【中图分类】O626.32
【相关文献】
1.农药中间体2-溴-4-氨基吡啶的合成研究 [J], 方永勤;蒋彬峰
2.药物中间体2-氯-4-氨基吡啶的合成研究 [J], 李全良;王筠;李书静
3.2-氯-3-氨基吡啶的合成研究 [J], 莫勤华;林丹
4.2,3-二氨基吡啶的合成研究 [J], 赵春深;宋吾燕;吴昌云;吴省付;王思东
5.2,6-二甲基-4-氨基吡啶的合成研究和表征 [J], 刘世普;张婷;赵明;刘骏腾
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毕业论文开题报告
化学工程与工艺
氨基吡啶的合成研究
一．选题背景及意义
氨基吡啶类化合物是一类具有杂环结构的环氨物质，在有机化工的许多领域有着广泛的虑用。
例如：4-二甲基氨基吡啶作为一种高效的催化剂可以催化酰化反应、酯化反应、Darkin West反应、O烷基化反应等，国内化学制药行业已成功地将其应用于乙(丙)酰螺旋霉素、青蒿素琥珀酸酯等原料药的生产中，改善了工艺条件并取得良好的经济和社会效益。
2-氯-3-氨基吡啶可作为粘度调剂，可以合成抗消化性溃疡药哌仑西平、二氨杂卓类抗艾滋病药,自细胞三烯生物合成抑制剂，也可以与苯胺重氮化反应后，再与酰胺耦台，合成得到偶氮染料。
2，6-二氨基吡啶在多酚氧化酶的作用下作为多酚氧化酶反应的底物之一，作用于角蛋白纤维，有利于毛发的再生和保护：它也可咀作为偶合剂制备染发剂；或是制备分子传感器模型用于核苷酸碱的检测；它可直接用于真菌感染的治疗，也可以制备用于生产止痛药和治疗泌尿系统疾病的有效药物的重要中间体。
3,4-二氨基吡啶可用于治疗Lambgrt-Eaton肌无力综合症的治疗，效果明显，副作用小；它也可以用于台成杀虫剂。
2-氯-4-氨基吡啶可以合成制各卤代吡啶基酮肟类化合物作为药物和农用化学品的重要中间体,由它合成所得的1-(2-氯4-吡啶基)-3-苯基脲，是一种活性很高的细胞分裂素，具有诱导愈伤组织生长，促进芽的发育，延缓植物衰老等生物活性。
4-氨基吡啶属氮杂环类化合物，它是一种用于制备药物、染料等产品的重要化工原料，目前广泛应用于制药工业。
例如，通过乙酰化、还原、成盐反应，可以制成抗生素4-乙酰胺基哌啶盐，通过烷基化、季铵化反应制成抗金球菌的抗生素：用于合成新型降压药吡那地尔，用于治疗神经方面的疾病如重症肌无力；大剂量时还可用作有效的发厥药;4-氨基吡啶能提高运动神经控制和感觉能力，降低慢性疼痛和痉挛状态脊髓疼痛；另外，在最近国际会议上曾有学者报道4-氨基吡啶作为新药可用于治疗脊髓损伤。
此外,4-氨基吡啶还是制各众多药物的中间
体。
4-氨基吡啶衍生物可抑制脑乙酰胆碱酯酶，并可用于治疗阿耳茨海默氏病；也是制备强心剂、抗病毒剂、灭菌剂、抗心律不齐药、治溃疡药等药物的中间体。
除了用作药物外，4-氨基毗啶还有许多其他方面的应用。
4-氨基吡啶经重氮化、偶联、成盐反应可制成阴离子染料碘化-1-甲基-4-(4-二乙基胺基苯偶氮)-吡啶盐。
还可以用于制备食物添加剂(如增甜剂)等。
二．最新合成技术进展
1 硝基氮氧化吡啶法
该法以吡啶为起始原料，经氧化制得氮氧化吡啶，再经混酸硝化制成4一硝基氮氧化吡啶，最后还原得4一氨基吡啶。
1．1 氮氧化吡啶的制备
根据反应机理不同，氮氧化吡啶的制备可分为直接氧化法和催化氧化法。
直接氧化法常用的氧化剂有过氧化氢和过氧乙酸。
过氧化氢氧化法具有过程简单、条件温和、收率高的优点。
缺点是作为介质的冰醋酸需求量大，操作麻烦，在反应结束时须加入大量的氢氧化钠中和；且耗时长，造成间歇性操作的生产效率低下。
过氧乙酸氧化法具有反应时问短，冰醋酸使用量小的优点；但过氧乙酸稳定性差，高温易分解，影响氧化产率，且过氧酸易爆炸，也是合成中存在的问题。
催化氧化法的关键是选用合适的催化剂。
文献[1-7]报道的催化剂有阳离子交换树脂、过氧酸／酐、过钨酸盐、杂多酸、硫酸／硫酸氢钠以及钛硅分子筛Ts 一1等。
阳离子交换树脂法的双氧水消耗量小，但反应速度慢，反应很难进行彻底。
过氧酸／酐法具有成本高、工艺过程复杂、环境污染严重的缺点。
过钨酸盐法产率较高，但催化剂价格太高，同时要求过氧化氢有较高的浓度。
杂多酸具有非常高的活性，反应时间较短；同时由于具有酸的性质，避免了反应中加入大量的醋酸，较直接氧化法有较大改进。
硫酸／硫酸氢钠法具有反应时间短、溶剂耗量少、催化剂价格低且容易获得的优点。
Ts一1分子筛作为催化剂，不仅具有较好的催化活性、稳定性和重复使用性，而且极大地减少了副产物的生成，降低了氧化过程对环境的污染和设备的腐蚀。
1．2硝基氮氧化吡啶的制备
4一硝基氮氧化吡啶的制备一般采用传统的硝化方法，即在强搅拌条件下利用浓硫酸和发烟硝酸的混合液硝化，收率在90％以上。
该法由于混酸的浓度高，吸水能力强，有利于硝化反应的进行。
但反应生成的废酸需用大量碱中和，污染严重；且由于产品极性较强，溶解度较大，溶剂萃取效果差，造成收率偏低。
因此有学者提出采用硝酸盐代替发烟硝酸进行硝化，该过程收率在90％左右。
金属硝酸盐可在比较温和的条件下进行反应，并可提高硝化产物中对位异构体的生成比例。
但金属硝酸盐作硝化剂要求原料严格无水，只有将氮氧化吡啶高真空精馏后才能获得较高收率。
因此，选择适宜的硝化剂，是提高合成收率、减少有机溶剂用量和降低废水处理的关键。
1．3氨基吡啶的制备
由于硝基氮氧化吡啶的制备工艺大体相同，所以对氨基吡啶合成路线的研究主要集中在对硝基吡啶的还原过程。
根据采用的还原剂不同该过程分为金属还原法、催化加氢还原法和电化学还原法。
2 异烟酰胺法
郑嗣华等以异烟酸为原料，经酯化、酰胺化及霍夫曼降解合成了4一氨基吡啶，总收率可达50％以上。
该法反应条件温和，收率较高；但该路线由于使用高毒性且具有强烈腐蚀性的液溴，工业化生产对设备材料要求苛刻，且对人体伤害较大需要严格的防护措施。
三、本课题的研究方案
合成路线 N
Br N Br N Br N Br mCPBA CHCl 3HNO 3H 2SO 4Fe/AcOH O O
NO 2NH 2(1)(2)(3)(4)DiBoc N Br NHBoc (5)
难点：第4步后处理再调PH 会产生大量固体，且不易抽滤
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