2-乙酰基吡嗪的合成及其工业用途

简介

吡嗪类化合物最开始的时候只是应用在食品快餐行业。最近，随着人们对2-乙酰基吡嗪衍生物研究的越来越深入，2-乙酰基吡嗪衍生物的应用范围逐渐扩大。除了作为香味物质应用在食品加工行业之外，2-乙酰基吡嗪被广泛的应用于医药行业。根据其特殊杂环结构、生理和反应上的活性，截止现在已经被成功应用于合成抗疟疾、抗病毒抗菌、抗肿瘤、抗疟疾、抗肿瘤、抗病毒和治疗帕金森病、疼痛、癫痫的药物中，也成功的用于合成烷基化反应的催化剂、Heck反应和合成贮能材料和光敏材料感光剂和配体的合成等。随着生活水平的提高，人们对新型 材料、医药的需求，研发和生产2-乙酰基吡嗪现在已引起人民的高度关注，研发 2-乙酰基吡嗪合成新工艺也已经成为很多企业研究的新项目[1]。

合成

图1 2-乙酰基吡嗪的合成路线

将3-乙酰基吡嗪N-氧化物（27.6 mg，0.200 mmol，1.0当量）、HEH（92.8 mg，0.300 mmol、1.5当量）和光催化剂（1.4 mg，2.0μmol，1.0 mol%）加入装有小型磁力搅拌棒的10 mL试管中。用橡胶隔膜安装试管，并在氮气气氛下通过注射器加入CH3CN（4.0 mL，0.05 M）。在室温下通过N2鼓泡进行5–10分钟的脱气。在室温下用两个3W的绿色LED照射反应混合物3h。通过TLC测定完成反应，在旋转蒸发器上浓缩反应混合物。通过在硅胶（己烷/EtOAc＝1∶1）上的快速柱色谱法直接纯化得到的残留物2-乙酰基吡嗪。合成路线如图1所示[2]。

图2 2-乙酰基吡嗪的合成路线

向25 mL圆底烧瓶中加入吡嗪（80 mg）、丙酮酸（3 mmol）、甲酸（1 mmol，38μL）、过硫酸铵（3 mmol，685 mg）、七水硫酸亚铁（0.08 mmol，22 mg）和20 mL混合溶剂（DCM:H2O=3:1）、0.1 mL二甲基亚砜。在40°C下搅拌反应混合物，直到TLC分析表明反应完成（N-杂芳烃消失）。分离有机相。用0.1M氢氧化钠溶液中和残留物。用DCM（3×20mL）提取残留物。合并有机相。用Na2SO4干燥有机相。真空浓缩有机相。使用石油醚/EtOAc的混合物作为洗脱剂，通过硅胶柱色谱法纯化残留物2-乙酰基吡嗪。合成路线如图2所示。

工业用途

随着现代医药的发展，2-乙酰基吡嗪作为医药中间体的价值正在逐渐被认识、发掘，当下在生产制造一些抗病毒药、抗肿瘤药、抗菌药以及一些治疗帕金森、 疼痛等药品中得到了广泛使用[1]。

参考文献

[1]刘永军, 2-乙酰基吡嗪合成新工艺研究. 山东省,曲阜师范大学,2000-06-30.

[2]I Wang, Xiu-Zhi; et al. ron-catalyzed Minisci acylation of N-heteroarenes with α-keto acids. Tetrahedron (2019), 75(10), 1425-1430.