2-吡啶酮肟的合成

牛學麗 ，劉 志 ，楊 華

（1.聊城大學 山東省化學儲能與新型電池技術重點實驗室，山東 聊城 252059；2.晉城職業技術學院 化工系，山西 晉城 048026）

吡啶酮是一種應用很廣泛的化工原料，它可以作為合成利尿藥物托拉塞米或其他藥物中間體，因此很多吡啶酮及其衍生物被合成[1-2]。由于肟基非常適合與金屬參與配位，因此吡啶酮肟引起了化學工作者的極大研究興趣。吡啶酮肟的衍生物與金屬形成了多變的拓撲結構[3-4]，以及單分子磁體[5]。

圖1：反應方程式Figure 1：The Reaction Equation

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

Nicolet-460型紅外光譜儀（KBr壓片，掃描范圍 400-4000 cm-1）、Mercurry Plus-400 型核共振波譜儀、X-4數字顯示顯微熔點測定儀 (未經校正)、ZNCL-GS型油浴電磁攪拌儀、HJ-6型多頭磁力攪拌器、Perkin-Elmer2400II型元素分析儀。

2-乙酰吡啶、鹽酸羥胺、氫氧化鈉、鹽酸等試劑和溶劑均為市售分析純，且使用時未作進一步純化處理。

1.2 實驗步驟

將氫氧化鈉和鹽酸羥胺按2：1的摩爾比混合，冰浴條件下，用一定量的水溶解。將此溶液緩慢滴加到與鹽酸羥胺等摩爾量的2-乙酰吡啶的水溶液中，室溫攪拌一段時間，后用稀鹽酸酸化，得粉色固體，抽濾，干燥得目標化合物。

2 結果與討論

2.1 溫度對產率的影響

試驗了不同溫度下反應，產率隨溫度升高略微有些降低，考慮成本及操作難易程度，筆者選擇在室溫下反應。而與類似的martin[6]的合成方法相比，筆者只是在溶解過程中使用了冰浴。

2.2 時間對產率的影響

開始反應時，混合溶液為粉色透明溶液。試驗了不同反應時間目標產物的產率，發現隨時間的推進，產率會不斷增加，到6 h后，產率增幅不大，所以把反應時間確定為6 h。而文獻[6]中的合成反應需要過夜，時間成本增加。產率隨時間變化情況如圖2所示。

圖2：產率對反應時間的變化圖Figure 2：The Yield with the Reaction Time

2.3 溶劑對產率的影響

類似的合成中，有水、甲醇和乙醇分別作為反應溶劑的。試驗中，用水、甲醇和乙醇作溶劑都可以得到目標產物，而用乙醇作溶劑的產率稍低，水和甲醇為溶劑的反應目標產物的產率相當。綜合考慮成本，選用水作溶劑最合適。

2.4 pH值對產率的影響

反應結束后，需要用稀鹽酸酸化，以中和反應前加入的氫氧化鈉。在pH值為6時，瞬時就會產生大量的沉淀；而pH值大于6時，基本無沉淀，pH值小于6時，沉淀無明顯增多。綜合以上情況，酸化pH值選擇為6。

2.5 2-吡啶酮肟的表征

2.5.1 元素分析結果

C7H8N2O，計算值：C 61.75%，H5.92%，N 20.58%；實驗值：C 61.66%，H 5.88%，N 20.63%。

2.5.2 H核磁圖譜

對照了標準核磁圖譜，高度吻合。在8.64，7.84，7.69和7.28處分別有一個吸收峰，它們是苯環上四個氫的吸收峰；在2.41處有一個吸收峰是羥基上氫的吸收峰；在2.35處的吸收峰是甲基上三個氫的吸收峰，受到肟基的影響向高場移動。

2.5.3 紅外圖譜

圖3：產物的紅外吸收圖譜Figure 3:The Infrared Absorption Spectra of Products

紅外光譜數據 （KBr pellet,cm-1）∶3417（vs），3063（s），2850（s），1637（w），1591（s），1491（m），1439（m），1324（w），1002（s），935（m），836（w），674（m），631（m），560（w），517（w）。

從譜圖數據中可以看出，羰基在～1680處的強特征吸收峰消失了，取而代之的是肟基在～1002處的特征吸收峰。

2.5.4 熔點

測定化合物的熔點為：m.p.103℃。