一種吡啶酮類化合物合成工藝研究

高寶昌，張旭，崔寶玉，田媛

（黑龍江省科學院大慶分院，黑龍江大慶163319）

一種吡啶酮類化合物合成工藝研究

高寶昌，張旭，崔寶玉，田媛

（黑龍江省科學院大慶分院，黑龍江大慶163319）

目前，有機合成化學正向綠色化學、節約型化學方向發展，如何利用化工原料制備對人類有益的化學產品是科研工作者考慮的主要問題。本工作通過簡單、溫和的方法成功地制備了一類吡啶酮化合物，并通過核磁、紅外、元素分析等儀器表征了產品結構。該方法原料容易購買、反應條件溫和、產品收率高，產品結構拓展容易。

環化反應；綠色化學；吡啶酮

吡啶酮及其衍生物是一類重要的含氮雜環化合物，廣泛地分布于天然產物之中，具有重要的生物、藥物活性［1-3］。作為一類多功能有機合成中間體，吡啶酮類化合物在有機合成尤其是在雜環化合物合成中獲得了廣泛的用途。吡啶酮類衍生物根據酮羰基數量以及與N的位置不同分為2-吡啶酮、4-吡啶酮、2,4-二吡啶酮化合物，它們多數都具有抗菌和抗腫瘤作用［4-6］。

合成化學發展到今天，不僅僅是創造更多的化合物，還要考慮環境的承受能力、人類的生命安全、實驗的經濟投入等多方面因素，為此化學家努力使化學反應更加安全、可控、環保，實驗條件更加溫和，使化學真正為人類造福，不會因為化學發展而造成各種各樣的問題。綠色化學理念已深入到每一個化學工作者心中，每一個化學工作者都會身體力行地實現綠色化學理念，為此本課題也充分考慮了這一點，在實驗設計方案時充分體現綠色化學理念。

1　實驗部分

1.1實驗儀器及試劑

INOVA-300型核磁共振儀；WRS-A數字熔點儀（溫度計未經校正）；INOVA-400型核磁共振儀；α-溴代苯乙酮；溴代乙酸乙酯；乙酰丙酮；N,N-二甲基甲酰胺等。

1.2吡啶酮類化合物合成

1.2.1合成路線

1.2.2實驗操作

底物1a(1.0 mmol)，N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛(2.0 mmol)，N，N-二甲基甲酰胺(15 mL),加入到50 mL的圓底燒瓶中，加熱至120℃，攪拌2h，TLC監測，底物1a完全消失后冷卻至室溫，將反應體系倒入飽和食鹽水中，二氯甲烷萃取4次(15 mL/次)，合并有機相并水洗三次（30 mL/次），有機相用無水MgSO4干燥過夜，減壓蒸除溶劑。經柱層析分離，用洗脫劑：乙酸乙酯/石油醚=2:5，得到黃色固體2a。

表1　吡啶酮類化合物的合成Tab.1 Synthesis of substituted pyridinones

1.2.3產品表征

2a:Yellow solid,mp 259-261℃;1H NMR(300 MHz,CDCl3):δ=2.78(s,3H),6.42(d,J=7.5 Hz, 1H),7.45(d,J=7.5 Hz,1H),7.52-7.59(m,7H),8.26 (d,J=9.0 Hz,2H);13C NMR(75 MHz,CDCl3):δ =15.3,115.7,123.9,125.4,125.8,129.1,130.0,130.1, 130.5,130.9,134.4,138.8,140.0,142.1,146.8,152.5, 176.5;IR(KBr,cm-1):ν=3064,2359,2341,1612, 1350,831,783;Anal.Calcd for C20H14N2O3S:C, 66.28;H,3.89;N,7.73.Found:C,66.17;H,3.91;N, 7.69.

2b:Yellow solid,mp 207-209℃;1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ=2.75(s,3H),5.16(s,1H),6.35(d,J =7.6 Hz,1H),7.45(d,2H),7.39-7.41(m,4H),7.59 (d,J=8.8 Hz,2H),8.27(d,J=8.8 Hz,2H);13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ=15.3,59.1,115.7,123.8, 125.6,127.3,129.0,129.3,129.4,130.1,133.2,134.7, 138.9,140.0,146.8,151.4,176.4;IR(KBr,cm-1):ν= 3008,2359,2343,1608,1492,1337,849,737;Anal. Calcd for C21H16N2O3S:C,67.00;H,4.28;N,7.44. Found:C，67.23；H，4.26；N，7.36.

2c:Yellow solid,mp 196-198℃;1H NMR(400 MHz,DMSO):δ=2.68(s,3H),3.85(s,3H),6.19(d,J =7.2 Hz,1H),7.17(d,J=8.8 Hz,2H),7.63(d,J= 8.8 Hz,2H),7.73(d,J=8.8 Hz,2H),7.83(d,J=7.6 Hz,1H),8.27(d,J=8.8 Hz,2H);13C NMR(100 MHz,DMSO):δ=15.0,55.7,114.5,115.3,124.0, 125.3,127.1,127.9,130.0,130.2,133.6,134.7,139.4, 140.6,146.3,152.8,160.0,175.2;Anal.Calcd for C21H16N2O4S:C,64.27;H,4.11;N,7.14.Found:C, 63.95;H,4.13;N,7.20.

2d:Yellow solid,mp 159-161℃;1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ=1.32(t,J=7.0 Hz,3H),3.04(s, 3H),3.82(q,J=6.8 Hz,2H),6.33(d,J=7.6 Hz,1H), 7.12-7.14(m,2H),7.29(d,J=7.6 Hz,1H),7.40(d,J =7.6 Hz,1H),7.55(t,J=7.8 Hz,1H);13C NMR (100 MHz,CDCl3):δ=14.3,15.5,55.9,61.0,112.9, 115.4,117.7,121.4,127.8,128.1,129.8,132.0,140.5, 146.4,154.3,155.4,162.8,177.0;IR(KBr,cm-1):ν= 3012,2359,2341,1713,1610,1539,1256,773;Anal. Calcd for C18H17NO4S:C,62.96;H,4.99;N,4.08. Found:C,62.81;H,5.01;N,4.12.

2結論

本工作提供了吡啶酮化合物一種新的合成路線，產物官能團豐富，該方案與傳統合成方法相比具有操作簡單、產品純化容易、反應條件溫和等優點，符合綠色化學理念，具有很好的應用前景。

［1］NAGARAJAN,M.,XIAO,X.S.,ANTONY,S.,etc.Design,Synthesis,and Biological Evaluation of Indenoisoquinoline Topoisomerase I Inhibitors Featuring Polyamine Side Chains on the Lactam Nitrogen［J］.J.Med.Chem,2003,（46）：5712-5724.

［2］DOLLE,R.E.,NICOLAOU,K.C.Total synthesis of elfamycins:aurodox and efrotomycin.1.Strategy and construction of key intermediates［J］.J.Am.Chem. Soc,1985,（107）：1691.

［3］DONG,D.,BI,X.,LIU,Q.,CONG,F.［5C+1N］Annulation:a novel synthetic strategy for functionalized 2,3-dihydro-4-pyridones［J］.Chem.Commun,2005,（28）:3580-3582.

［4］塞爾技術R&D有限公司.作為激酶抑制劑的噻吩并吡啶酮衍生物:英國，200480017320.2［P］.2006-07-26.

［5］活躍生物科技有限公司.噻吩并吡啶酮甲酰胺及其醫藥用途:瑞典，200580019995.5［P］.2007-06-30.

［6］EPIX特拉華公司.噻吩并吡啶酮化合物及治療方法:美國，200580016769. 1［P］.2007-09-05.

Synthesis of the Substituted Pyridinones from Acetylacetone

GAOBao-chang,ZHANGXu,CUI Bao-yu,TIANYuan
(DaqingBranch ofHeilongjiangAcademyofSciences,Daqing163316,China)

It is well-known that the green chemistry and chemical-saving are the direction of current organic synthetic chemistry.How to use cheap,readily available reagent tofacile and efficient synthesis of useful compounds for humans is a major problem,which needs tobe considered for chemical workers in the experimental design and the impementation process.A facile and efficient synthesis of substituted pyridinones has been developed by the reaction of readily available enaminones.This protocol is associated with readily available starting materials,mild conditions,good yields,and wide range ofsynthesis potential ofthe product.

Cyclization;Green chemistry;Pyridinones

O626

A

1674-8646（2015）09-0020-02

2015-05-19

黑龍江省科學院青年創新基金資助項目

高寶昌（1983-），男，黑龍江大慶人，在讀博士，助理研究員，主要從事有機化學研究。