CAS：13534-99-1，2-氨基-3-溴吡啶的制備方法

頻道：產(chǎn)品知識(shí) 日期：2022-08-21 22:33:27 瀏覽：3595

2-氨基-3-溴吡啶的制備方法

背景及概述

2-氨基-3-溴吡啶是苯脲型細(xì)胞分裂素高效植物生長調(diào)節(jié)劑吡啶基苯脲合成的必要試劑，吡啶類化合物在功能小分子的合成中也有潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前尚未實(shí)現(xiàn)商品化。因此它的合成制備具有現(xiàn)實(shí)的研究意義和實(shí)用價(jià)值。2-氨基-3-溴吡啶英文名稱：3-Bromo-2-pyridinamine，中文別名：3-溴-2-氨基吡啶，CAS號(hào)：13534-99-1，分子式：C5H5BrN2，分子量：173.011，外觀與性狀：灰色至棕色粉末，密度：1.71 g/cm3，沸點(diǎn)：232oC at 760 mmHg。

制備

以間溴吡啶為起始原料，經(jīng)過氧化、硝化和還原三步合成了目標(biāo)化合物2-氨基-3-溴吡啶。其合成反應(yīng)式如下圖：

圖1 2-氨基-3-溴吡啶的合成反應(yīng)式

實(shí)驗(yàn)操作：

步驟一、

在 50mL 雙頸瓶中加入 1.500g 3-溴吡啶，19mL 三氟乙酸，1.67mL36% 的過氧化氫，42℃回流 3h，冷卻至室溫，倒入 150mL 蒸餾水中，冷卻至 -5℃抽濾，對(duì)濾液進(jìn)行減壓蒸餾待濃縮至約 10mL 左右，再加入蒸餾水 75mL，繼續(xù)減壓蒸餾，當(dāng)剩余約 5mL 左右停止蒸餾，加入無水碳酸鈉中和，氯仿萃取 50mL>3 次，合并有機(jī)相，蒸干溶劑，得到白色固體，甲醇重結(jié)晶，得到白色針狀晶體N- 氧化 -3-溴吡啶。

步驟二、

將 0.8198g的N- 氧化 -3-溴吡啶溶于 2.81mL 濃硫酸中，攪拌下加入 2.81mL 濃硫酸和 1.41mL 發(fā)煙硝酸的混合酸，升溫至 90℃攪拌 2h。冷卻后倒入碎冰中，抽濾，真空干燥得淺黃色固體2-硝基-3-溴吡啶。

步驟三、

室溫?cái)嚢柘孪?0.8648g的2-硝基-3-溴吡啶中加入 14.4mL 冰醋酸，0.8648g 還原鐵粉，升溫至 100℃恒溫反應(yīng) 1h 后再加入還原鐵粉 0.8648g 繼續(xù)反應(yīng) 1h。得到灰白色稠狀物，用稀 NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH=8，用等體積的乙醚對(duì)其萃取三次，合并有機(jī)相，回收乙醚，得到白色固體，甲苯- 石油醚重結(jié)晶得灰色粉末2-氨基-3-溴吡啶。

結(jié)果與討論

氧化過程研究

回流溫度的影響

隨著反應(yīng)溫度的提高，粗產(chǎn)物顏色由白色向紅棕色轉(zhuǎn)變且產(chǎn)率先升后降。溫度升至一定程度后，間溴吡啶易被過度氧化，副產(chǎn)物增多，由于在，70℃左右過氧化氫分解放出釋放出氧氣，當(dāng)其生成的速率大于其參加反應(yīng)的速率時(shí)，過氧化氫利用率下降，導(dǎo)致產(chǎn)率大大降低。因此溫度的選擇對(duì)控制反應(yīng)向 I 方向進(jìn)行至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)表明，氧化的最佳回流溫度為 42C。

過氧化氫加入量的影響

隨著過氧化氫加入量的增加，粗產(chǎn)物顏色及產(chǎn)率變化與現(xiàn)象類似，說明過氧化氫達(dá)到一定量后也會(huì)發(fā)生過度氧化，導(dǎo)致產(chǎn)物 I 的產(chǎn)率降低。最佳條件為 0.6g間溴吡啶加入 36% 的過氧化氫 0.67mL。

反應(yīng)時(shí)間的影響

隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，產(chǎn)率先升高后又降低，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，逆反應(yīng)加快導(dǎo)致產(chǎn)率降低。反應(yīng)時(shí)間控制在 3h 較為理想。

減壓蒸餾時(shí)浴溫的影響

反應(yīng)完畢后，雖然已將未反應(yīng)的原料抽率出去，但由于濾液中存在過量的過氧化氫仍會(huì)繼續(xù)作用。因此，減壓蒸餾時(shí)浴溫應(yīng)維持和回流時(shí)一樣或更低些，以避免過度氧化的發(fā)生。綜上可知，最佳的氧化條件為 0.6g 原料加入 36% 的過氧化氫 0.67mL ，42℃攪拌，回流 3h. 減壓蒸餾時(shí)浴溫和反應(yīng)時(shí)的浴溫保持一致或更低。

溫度對(duì)硝化反應(yīng)的影響

由于硝化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若在高溫下加入混酸反應(yīng)溫度就會(huì)迅速上升，此時(shí)發(fā)煙硝酸分解產(chǎn)生大量的二氧化氮?dú)怏w，硝酸的有效利用率降低從而使該反應(yīng)的親電試劑 -NO+2 相應(yīng)減少，此反應(yīng)為親電取代反應(yīng)，親電試劑為 -NO+2 )，反應(yīng)產(chǎn)率也隨之降低。因此，混酸最好在常溫下加入以減少副反應(yīng)的發(fā)生。