N(2羧酸基)2芳氧基煙酰胺的合成研究

胡景城,周夢成,劉永鵬,葉 茂,左雙全,楊 惠, 龔銀香(長江大學化學與環境工程學院，湖北 荊州 434023)

胡景城,周夢成,劉永鵬,葉 茂,左雙全,楊 惠, 龔銀香(長江大學化學與環境工程學院，湖北 荊州 434023)

采用活性基團拼接的方法，首先由3-氰基-2-氯吡啶經醚化和水解合成了中間體芳氧基煙酸，再由芳氧基煙酸經酰氯化和酯化，再與氨基酸作用，得到3種未見文獻報道的芳氧煙酰胺類化合物。采用紅外光譜和核磁共振氫譜表征了目標化合物的結構，同時對中間體芳氧基煙酸及目標化合物的合成條件進行了探討。

芳氧基煙酸; 氨基酸; 酰胺; 合成

酰胺類除草劑是一類具有多作用靶點性質的農用化學品，在現代農田化學除草劑中占重要地位[1-4]。氨基酸結構及其衍生物具有很好的生物活性[5]，在綠色農藥創新中有著重要的作用，已成為新農藥研究的熱點[6]。為了尋找具有新穎結構的新農藥候選品種，筆者采用活性基團拼接的方法[7-8]，用3-氰基-2-氯吡啶合成出相應的芳氧煙酸，再將芳氧煙酸與一系列氨基酸作用，得到3個未見文獻報道的含氨基酸結構的芳氧煙酰胺類化合物。其合成路線如圖1所示。

圖1 合成路線

1 試驗部分

1)儀器與試劑 美國Brucker AV 300型核磁共振儀，TMS為內標， CDCl3為溶劑；美國NICOLET6700FTIR鍺鏡面紅外光譜儀；WRS-1A數字熔點儀(溫度計未校正) ；3氰基-2-氯吡啶(工業品,購自青州市奧星化工有限公司，未純化); NaH(60%); 其他所用藥品均為分析純。

2)芳氧煙酸的合成 在N2保護的條件下，在三口燒瓶中加入40ml DMF和2.04g(60%，0.051mol)的NaH，攪拌成均相。再分2次加入4.48ml(0.051mol)的鄰甲酚，有氣泡生成，攪拌均勻后再加入7.0g 0.051mol的3-氰基-2-氯吡啶，在90～100℃反應4h。停止反應，冷卻后加入200ml水，有大量灰色絮狀固體生成。抽濾，水洗。濾餅放入100ml 燒瓶中，加稀鹽酸調節pH值至3～4，加熱回流3h，得絮狀粗產品。用乙醇重結晶得純品Ⅰ1,熔點183～ 184℃。

用類似的方法制備其他芳氧煙酸Ⅰ2和Ⅰ3,其熔點分別為202～204℃和155～157℃。

3)芳氧煙酸的酰氯化和酯化 將0.05mol芳氧基煙酸置于圓底燒瓶中，加入30ml 二氯亞砜，電磁攪拌回流3～4h，減壓蒸出過量的二氯亞砜，所得產物用二氯甲烷溶解轉移到50ml圓底燒瓶中，再加入10ml(過量)無水乙醇，加熱回流30min，用吸收裝置吸收反應產生的HCl氣體。產品轉移到分液漏斗中，待用。

4)氨基酸的堿化 將0.05mol氨基酸置于圓底燒瓶中，加入6ml二氯甲烷，再加入10ml 0.01mol NaOH溶液，攪拌0.5h，待用。

表1 目標化合物的物理常數

5)目標化合物的合成 將分液漏斗中的酯緩慢滴加到裝有堿化的氨基酸的圓底燒瓶中，室溫下攪拌0.5h，再升溫至90℃，加熱回流1h。停止反應，冷卻，分液得水層，再酸化，抽濾，水洗得粗產品。用乙醇重結晶，得芳氧煙酰胺純品。目標化合物溶于乙醇、DMF及NaOH溶液之中。目標化合物的物理性質見表1。

2 結果與討論

表2 目標化合物的IR測試數據

表3 目標化合物的1HNMR數據

在1HNMR譜圖中，酰胺 NH的化學位移值位于6.3～6.7之間。由于環上氮原子和羧基的強吸電子作用，吡啶環上各氫原子的共振吸收位于低場。連有氮原子和羧基的亞甲基因為誘導效應的影響，其氫原子的共振吸收向低場移動。而羧基結構中的活潑氫在1HNMR譜圖中未見明顯吸收峰，這可能是因為有形成分子內氫鍵的傾向而使氫原子位置不確定的緣故。這種情況與文獻[9]報道的一致。

2)關于中間體芳氧煙酸的制備 筆者曾經參照文獻[10-11] ，以2-氯煙酸和苯酚為原料，在堿性條件下直接合成芳氧煙酸。但該反應中因羧基負離子吸電子能力不強，在吡啶環上進行親核取代反應較困難，不僅要求反應溫度高，反應時間長，且反應產率非常低。以3-氰-2-氯吡啶為反應底物，通過NaH堿化酚后反應，首先制得2-芳氧基-3-氰吡啶，再經水解制得芳氧煙酸。由于—CN的吸電子能力較強，芳氧基引入吡啶環較容易，這樣，盡管多了水解步驟，但實際上反應時間縮短，反應產率也大大提高了。

3)關于目標化合物的制備 將芳氧煙酸酯化的目的是為了提高酰胺化反應的選擇性。若直接用酰氯與堿化氨基酸作用，則因為酰氯過于活潑而可能發生水解等副反應。將酰氯酯化后，因酯的反應活性差，此時只有進攻能力強的氨基可順利反應，從而減少副反應發生的幾率。

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[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.04.004

O626.5

A

1673-1409(2012)04-N011-02

2012-02-03

湖北省教育廳重點項目(B200612010)；國家大學生創新性實驗項目(091048916；101048920)。

胡景城(1989-)，男，2008年大學入學，現主要從事應用化學方面的學習。

龔銀香(1965-)，男，1986年大學畢業，碩士，教授，現主要從事精細化學品合成方面的教學與研究工作；E-mail:gongyinxiang@sohu.com。