一种微波法合成2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶及其中间体的方法技术

本发明专利技术公开了一种微波法合成2‑卤代‑3‑取代烃基磺酰基吡啶及其中间体的方法，反应器中加入取代氨基丙烯醛、催化剂和取代基氰乙基砜，在微波辐射下反应，跟踪反应至取代氨基丙烯醛或取代基氰乙基砜完全反应，制得中间体；然后向反应液中加入卤化氢继续反应，跟踪检测至反应完全；反应液中加入碱液调节pH值至7‑8，静置分层得到水层和有机层，水层用有机溶剂萃取，然后合并有机层，再经过精制，制得2‑卤代‑3‑取代烃基磺酰基吡啶。本发明专利技术所述的2‑卤代‑3‑取代烃基磺酰基吡啶的合成方法具有绿色环保、反应时间且操作简单、产品收率高和产物具有较好的杀菌活性的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机化学领域，特别是涉及一种微波法合成2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶及其中间体的方法。
技术介绍
传统的有机反应多在有机溶剂中进行，而大多数溶剂都易燃、易爆、有毒，对环境不友好，微波辐射条件下进行的有机反应，因其合成能耗低、时间短、副反应少、易纯化、产率高等特点，已成为20世纪80年代后期兴起的一项有机合成新技术，目前已得到了迅速的发展，如微波促进下醋酸铵催化合成喹啉衍生物(田桂芬，化工中间体，2006-01)、铜催化微波辅助合成苯并咪唑衍生物的研究(柯方，有机化学，2014-05)、水相中铜催化微波辅助合成苯并噻唑类衍生物的研究(柯方，有机化学，2013-08)。磺酰基吡啶是非常重要的有机化工产品，可用于合成药物伐地那非和西地那非(王进欣，储刚，孙飘扬，周福强，尤启冬.伐地那非衍生物的合成和体内活性评价化学学报，2007,24:2917-2922)，也可用于合成农药除草剂玉嘧磺隆。目前，现有技术中磺酰基吡啶的主要制备方法有：(1)3-二甲氨基丙烯醛法合成2-氯-3-乙磺酰基吡啶(Ludwig,S.Preparationof2-chloropyridinederivatives[P].US5206372,1993.)，该法合成路线如下：(2)1,1,3,3-四甲氧基丙烷法合成2-氯-3-乙磺酰基吡啶(Bryaon,T.；Donelson,D.:Dunlap,R.et.al.J.Org.Chem.1976,41：2066-2067.)，该法的合成路线如下：该合成方法中，所用的原料1,1,3,3-四甲氧基丙烷价格适中，该方法有着简单的工艺路线，在工业化生产中占有优势。但收率不高，文献报道收率为58％左右。(3)N-甲基苯胺取代法合成2-氯-3-乙磺酰基吡啶(卢鑫鑫,杨鑫骥,翁建全,等.3-乙磺酰基-2-吡啶磺酰胺的合成[J].浙江工业大学学报,2007,5:494-496.卢鑫鑫,杨鑫骥,翁建全,等.新型除草剂玉嘧磺隆的合成研究[J].现代农药,2007,3:13-15.)，此方法合成路线如下：该方法是对方法(2)的改进，将化合物戊二烯腈用N-甲基苯胺取代，环合反应收率稍微提高，总收率仍然不是很理想，收率为65％。(4)2-(三溴甲磺酰基)吡啶的合成藤泽映志专利技术了三溴甲磺酰基吡啶的合成方法(藤泽映志.制备三溴甲磺酰基吡啶的方法[P].CN1349505,2002.)，合成路线如下：张珍明等(张珍明,王丽萍,李润莱,等.合成2-(三溴甲磺酰基)吡啶的工艺改进[J].合成化学,2014,22:91-93.)以2-氯吡啶为原料，反应液中加入相转移催化剂聚乙二醇，使收率得到提高，但“三废”较多。由此可见，现有的磺酰基吡啶制备方法普遍存在“三废”多、收率低等问题，难于规模化生产；而且，现有的磺酰基吡啶的制备多是在有机溶剂中进行，目前尚未见有采用微波法制备磺酰基吡啶化合物的报道。因此，开发磺酰基吡啶的绿色环保合成方法是非常有必要的。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种微波法合成2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶及其中间体的方法。该方法绿色环保、操作简单、产品收率高。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供一种2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶，其结构如式I所示：式中，X表示F或Cl或Br或I；R3表示C1-C18的烃基或苄基或取代苄基。优选的，X为Br或F；R3为C1-C18的烃基、苯基、苄基、(间羟基)苄基、(对羟基)苄基、(间甲氧)苄基、(对甲氧)苄基、(3',4'-二甲氧)苄基、(3',5'-二甲氧)苄基、(对氯)苄基、(间氯)苄基、(对溴)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3',4'-二氯)苄基、(3',5'-二氯)苄基、(3',4'-二溴)苄基或(3',5'-二溴)苄基。优选的，R3为甲基、苄基、(间氯)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3',4'-二氯)苄基、(3',5'-二氯)苄基、(3',4'-二溴)苄基或(3',5'-二溴)苄基。进一步优选的，R3为甲基、(间氯)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(3',4'-二氯)苄基、(3',5'-二氯)苄基、(3',4'-二溴)苄基或(3',5'-二溴)苄基。本专利技术的第二方面，提供上述2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶的制备方法，步骤如下：以取代基氰乙基砜和取代氨基丙烯醛为原料，加入催化剂，在微波辐射下反应，跟踪反应至取代氨基丙烯醛或取代基氰乙基砜全部反应，制得含有式II所示中间体的反应液；向含有中间体的反应液中加入卤化氢继续反应，跟踪检测至反应完全，再加入碱液调节pH至7-8，静置分层，得到水层和有机层，水层用有机溶剂萃取，然后合并有机层，再经过精制，即得式I所示的2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶。上述制备方法中，所述取代基氰乙基砜选自：甲基氰乙基砜、乙基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、异丙基氰乙基砜、正丁基氰乙基砜、异丁基氰乙基砜、正戊基氰乙基砜、异戊基氰乙基砜、正己基氰乙基砜、异己基氰乙基砜、正辛基氰乙基砜、异辛基氰乙基砜、正十二烷基氰乙基砜、正十八烷基氰乙基砜、苄基氰乙基砜或(间羟基)苄基氰乙基砜、(对羟基)苄基氰乙基砜、(间甲氧)苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(3,4-二甲氧)苄基氰乙基砜、(3,5-二甲氧)苄基氰乙基砜、(对氯)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜、(对溴)苄基氰乙基砜、(间溴)苄基氰乙基砜、(对氟)苄基氰乙基砜、(间氟)苄基氰乙基砜、(对碘)苄基氰乙基砜、(间碘)苄基氰乙基砜、(3,4-二氯)苄基氰乙基砜、(3,5-二氯)苄基氰乙基砜、(3,4-二溴)苄基氰乙基砜或(3,5-二溴)苄基氰乙基砜。优选的，取代基氰乙基砜选自：甲基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜、(对溴)苄基氰乙基砜、(间溴)苄基氰乙基砜、(间氟)苄基氰乙基砜、(对碘)苄基氰乙基砜、(3,4-二氯)苄基氰乙基砜或(3,5-二氯)苄基氰乙基砜。进一步优选的，所述取代基氰乙基砜选自：甲基氰乙基砜、苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜(3,4-二氯)苄基氰乙基砜或(3,5-二氯)苄基氰乙基砜。上述制备方法中，所述取代氨基丙烯醛选自：3-氨基丙烯醛、3-正丁基氨基丙烯醛、3-正己基氨基丙烯醛、3-正辛基氨基丙烯醛、3-正十二烷基氨基丙烯醛、3-苄基氨基丙烯醛、3-二甲氨基丙烯醛、3-二乙氨基丙烯醛、3-双(正丙基)氨基丙烯醛、3-双(异丙基)氨基丙烯醛、3-双(正丁基)氨基丙烯醛、3-双(正辛基)氨基丙烯醛、3-双(正十二烷基)氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N-苄基)氨基丙烯醛、3-(N-乙基-N-苄基)氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N-己基)氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N–异辛基)氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N–正辛基)氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N-十二烷基)-氨基丙烯醛、3-(N-十二烷基)氨基丙烯醛或3-(N-十八烷基)-氨基丙烯醛。优选的，所述取代氨基丙烯醛选自：3-氨基丙烯醛、3-二甲氨基丙烯醛、3-二乙氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N-苄基)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑卤代‑3‑取代烃基磺酰基吡啶，其结构如式I所示：式中，X表示F或Cl或Br或I；R3表示C1‑C18的烃基或苄基或取代苄基；优选的，X为Br或F；R3为C1‑C18的烃基、苯基、苄基、(间羟基)苄基、(对羟基)苄基、(间甲氧)苄基、(对甲氧)苄基、(3',4'‑二甲氧)苄基、(3',5'‑二甲氧)苄基、(对氯)苄基、(间氯)苄基、(对溴)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3',4'‑二氯)苄基、(3',5'‑二氯)苄基、(3',4'‑二溴)苄基或(3',5'‑二溴)苄基。优选的，R3为甲基、苄基、(间氯)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3',4'‑二氯)苄基、(3',5'‑二氯)苄基、(3',4'‑二溴)苄基或(3',5'‑二溴)苄基。进一步优选的，R3为甲基、(间氯)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(3',4'‑二氯)苄基、(3',5'‑二氯)苄基、(3',4'‑二溴)苄基或(3',5'‑二溴)苄基。

【技术特征摘要】
1.一种2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶，其结构如式I所示：式中，X表示F或Cl或Br或I；R3表示C1-C18的烃基或苄基或取代苄基；优选的，X为Br或F；R3为C1-C18的烃基、苯基、苄基、(间羟基)苄基、(对羟基)苄基、(间甲氧)苄基、(对甲氧)苄基、(3',4'-二甲氧)苄基、(3',5'-二甲氧)苄基、(对氯)苄基、(间氯)苄基、(对溴)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3',4'-二氯)苄基、(3',5'-二氯)苄基、(3',4'-二溴)苄基或(3',5'-二溴)苄基。优选的，R3为甲基、苄基、(间氯)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3',4'-二氯)苄基、(3',5'-二氯)苄基、(3',4'-二溴)苄基或(3',5'-二溴)苄基。进一步优选的，R3为甲基、(间氯)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(3',4'-二氯)苄基、(3',5'-二氯)苄基、(3',4'-二溴)苄基或(3',5'-二溴)苄基。2.权利要求1所示的2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于，步骤如下：以取代基氰乙基砜和取代氨基丙烯醛为原料，加入催化剂，在微波辐射下反应，跟踪反应至取代氨基丙烯醛或取代基氰乙基砜全部反应，制得含有式II所示中间体的反应液；向含有中间体的反应液中加入卤化氢继续反应，跟踪检测至反应完全，再加入碱液调节pH至7-8，静置分层，得到水层和有机层，水层用有机溶剂萃取，然后合并有机层，再经过精制，即得式I所示的2-卤代-3-取代烃基磺酰基吡啶。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述取代基氰乙基砜选自：甲基氰乙基砜、乙基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、异丙基氰乙基砜、正丁基氰乙基砜、异丁基氰乙基砜、正戊基氰乙基砜、异戊基氰乙基砜、正己基氰乙基砜、异己基氰乙基砜、正辛基氰乙基砜、异辛基氰乙基砜、正十二烷基氰乙基砜、正十八烷基氰乙基砜、苄基氰乙基砜或(间羟基)苄基氰乙基砜、(对羟基)苄基氰乙基砜、(间甲氧)苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(3,4-二甲氧)苄基氰乙基砜、(3,5-二甲氧)苄基氰乙基砜、(对氯)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜、(对溴)苄基氰乙基砜、(间溴)苄基氰乙基砜、(对氟)苄基氰乙基砜、(间氟)苄基氰乙基砜、(对碘)苄基氰乙基砜、(间碘)苄基氰乙基砜、(3,4-二氯)苄基氰乙基砜、(3,5-二氯)苄基氰乙基砜、(3,4-二溴)苄基氰乙基砜或(3,5-二溴)苄基氰乙基砜；优选的，取代基氰乙基砜选自：甲基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉法，孙琳，毛霏霏，沈运朋，张慧，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东;37