本發(fā)明屬于有機化合物及合成技術領域，涉及吡啶類衍生物及其合成方法。

背景技術：

吡啶環(huán)作為一種含有一個氮原子的六元雜環(huán)，廣泛存在于天然產(chǎn)物以及藥物分子中，它們具有很好的使用價值，同時也是有機化學化學材料的重要結(jié)構單元。例如殺蟲劑氯蟲酰胺，能夠殺死很多害蟲；蘭索拉唑，能夠治療食管炎；在材料中，可以用于化學傳感器。文獻中報道許多吡啶類物質(zhì)的合成方法，大部分都是通過貴金屬催化來構建吡啶環(huán)，比如在金屬催化下合成噻嗪類化合物，例如：(1)hyster,t.k.；tomislav,r.chem.commun.2011,47,11846.(2)martin,r.m.；bergman,r.g.；jonathana.ellman,j.a.j.org.chem.2012,77,2501.(3)zhao,m.n.；hui,r.r.；ren,z.h.；wang,y.y.；guan,z.h.org.lett.2014,16,3082.但是這些方法使用了金屬催化，對環(huán)境有些污染。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種吡啶類衍生物及其合成方法，提供了一種使用催化量的堿催化的、低成本、對環(huán)境友好的合成吡啶類衍生物的方法。

本發(fā)明提出一種吡啶類衍生物，其結(jié)構如式(i)所示：

其中，r¹為鹵素、氫、硝基；r²為甲基或者乙基；r³為供電子基或氫；其中，所述供電子基選自烷基、烷氧基。

優(yōu)選地，r¹為鹵素、氫、硝基；r²為甲基或者乙基；r³為c1-c20烷基、c1-c20烷氧基或氫。

進一步優(yōu)選地，r¹為鹵素、氫、硝基；r²為甲基或者乙基；r³為c1-c10烷基、c1-c10烷氧基或者氫。

進一步優(yōu)選地，r¹為氯、溴、硝基、氫；r²為甲基、乙基；r³為甲氧基、叔丁基、氫、甲基。

進一步優(yōu)選地，所述吡啶類衍生物包括：

本發(fā)明還提供了一種吡啶類衍生物的合成方法，在溶劑中，加入催化劑以及原料式(ii)所示的硫代苯甲酰胺取代的烯炔酯類化合物，經(jīng)過分子內(nèi)環(huán)化以及脫硫的過程，合成式(i)所示的吡啶類衍生物。

所述反應過程如下反應式(iii)所示：

其中，r¹為鹵素、氫、硝基；r²為甲基或者乙基；r³為供電子基或氫；其中，所述供電子基選自烷基、烷氧基。

優(yōu)選地，r¹為鹵素、氫、硝基；r²為甲基或者乙基；r³為c1-c20烷基、c1-c20烷氧基或氫。

進一步優(yōu)選地，r¹為鹵素、氫、硝基；r²為甲基或者乙基；r³為c1-c10烷基、c1-c10烷氧基或者氫。

進一步優(yōu)選地，r¹為氯、溴、硝基、氫；r²為甲基、乙基；r³為甲氧基、叔丁基、氫、甲基。

其中，式(ii)所示硫代苯甲酰胺取代的烯炔酯類化合物為苯環(huán)上連有吸電子基的?；啡〈南┤蝉ァ⒈江h(huán)上連有供電子基或者氫的硫酰胺胺取代的烯炔酯。

其中，本發(fā)明所述反應可在有水或無水的條件下進行，硫代酰胺取代的烯炔酯類化合物、催化劑、h2o的摩爾比為1.0：(1.0-2.0)：(0.0-20.0)；優(yōu)選地，為1.0：1.5：15.0。

其中，所述催化劑為堿，選自叔丁醇鉀、叔丁醇鋰、碳酸鉀等中的一種或幾種；優(yōu)選為叔丁醇鉀t-buok。

其中，當催化劑為t-buok時，式(ii)硫代酰胺取代的烯炔酯類化合物、t-buok、h2o的摩爾比為1.0：1.5：15.0。

其中，所述溶劑選自二氧六環(huán)、dmf、甲苯、nmp；優(yōu)選為nmp。

其中，當式(ii)硫代酰胺取代的烯炔酯類化合物為0.2mmol時，所述溶劑的用量為1-3ml；優(yōu)選地，為2ml。

其中，所述反應的溫度為50-110℃；優(yōu)選為90℃、110℃。

其中，所述反應的時間為24-30小時；優(yōu)選為24-26小時。

其中，在所述反應優(yōu)選在空氣條件下進行。

其中，所述合成方法的收率為10-60％。

在一個具體的實施方式中，在空氣下，依次加入硫代酰胺取代的烯炔酯類化合物、t-buok、nmp、h2o，然后在90℃下反應24-26h，tlc檢測原料反應完全，經(jīng)純化后，得到淡黃色液體或者固體式(1)。

本發(fā)明式(i)所示的吡啶類衍生物具有在化學傳感器、抗病毒、殺蟲劑等中的潛在的應用價值。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明合成方法所采用的原料均為常見的化工原料，原料硫代苯甲酰胺取代的烯炔酯類化合物合成簡便，原料簡單易得，所述反應具有底物普適性好，后處理簡便，催化劑廉價且無毒，對環(huán)境友好等優(yōu)點。其中吡啶類化合物含有鹵素和硝基，這就為吡啶作為中間體去合成其他的物質(zhì)提供了可能，具有很大的潛在利用價值。

具體實施方式

結(jié)合以下具體實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，實施本發(fā)明的過程、條件、試劑、實驗方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領域的普遍知識和公知常識，本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。

本發(fā)明合成方法中，利用硫代苯甲酰基胺烯酯化合物，在t-buok的催化下，合成生成了吡啶，如式(ii)所示，在空氣下，n-硫代苯甲?；废セ衔?、t-buok、nmp和h2o，升溫至90℃，反應24-26小時，經(jīng)分離提純后，得到式(i)吡啶類衍生物：

其中，r¹為鹵素，氫、硝基；r²為甲基或者乙基；r³為供電子基或者氫；其中，所述供電子基選自烷基、烷氧基。

實施例1：6-(4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯基)煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸、t-buok、h2o、nmp，原料用量為反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸0.2mmol，t-buok0.3mmol，h2o3mmol，nmp2ml。在90℃反應24小時，得到目標產(chǎn)物，黃色液體，分離收率為60％。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.43(t,j＝6.8hz,3h),3.83(s,3h),4.45(q,j＝7.2hz,2h),6.86(d,j＝8.4hz,2h),7.11(d,j＝8.8hz,2h),7.24(br,1h),7.27(br,1h),7.35(d,j＝8.4hz,2h),8.30(d,j＝2.0hz,1h),9.22(d,j＝2.0hz,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.02,55.17,61.41,114.29,125.06,128.52,130.84,131.12,131.51,134.86,135.69,138.21,139.80,149.26,159.59,159.67,165.69；

高分變率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc21h18clno3:367.0975,found368.1048.

實施例2：6-(4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯基)煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸、t-buok、h2o、nmp，原料用量為反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸0.2mmol，t-buok0.3mmol，h2o3mmol,nmp2ml。在110℃反應24小時，得到目標產(chǎn)物，黃色液體，分離收率為50％。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.43(t,j＝6.8hz,3h),3.83(s,3h),4.45(q,j＝7.2hz,2h),6.86(d,j＝8.4hz,2h),7.11(d,j＝8.8hz,2h),7.24(br,1h),7.27(br,1h),7.35(d,j＝8.4hz,2h),8.30(d,j＝2.0hz,1h),9.22(d,j＝2.0hz,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.02,55.17,61.41,114.29,125.06,128.52,130.84,131.12,131.51,134.86,135.69,138.21,139.80,149.26,159.59,159.67,165.69；

高分變率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc21h18clno3:367.0975,found368.1048.

實施例3：6-(4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯基)煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸、k2co3、h2o、nmp，原料用量為反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸0.2mmol，k2co30.3mmol，h2o3mmol，nmp2ml。在90℃反應24小時，得到目標產(chǎn)物，黃色液體，分離收率為35％。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.43(t,j＝6.8hz,3h),3.83(s,3h),4.45(q,j＝7.2hz,2h),6.86(d,j＝8.4hz,2h),7.11(d,j＝8.8hz,2h),7.24(br,1h),7.27(br,1h),7.35(d,j＝8.4hz,2h),8.30(d,j＝2.0hz,1h),9.22(d,j＝2.0hz,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.02,55.17,61.41,114.29,125.06,128.52,130.84,131.12,131.51,134.86,135.69,138.21,139.80,149.26,159.59,159.67,165.69；

高分變率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc21h18clno3:367.0975,found368.1048.

實施例4：6-(4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯基)煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、溶劑分別選用：反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸、t-buok、nmp，原料用量為反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸0.2mmol，t-buok0.3mmol，nmp2ml。在90℃反應24小時，得到目標產(chǎn)物，黃色液體，分離收率為20％。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.43(t,j＝6.8hz,3h),3.83(s,3h),4.45(q,j＝7.2hz,2h),6.86(d,j＝8.4hz,2h),7.11(d,j＝8.8hz,2h),7.24(br,1h),7.27(br,1h),7.35(d,j＝8.4hz,2h),8.30(d,j＝2.0hz,1h),9.22(d,j＝2.0hz,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.02,55.17,61.41,114.29,125.06,128.52,130.84,131.12,131.51,134.86,135.69,138.21,139.80,149.26,159.59,159.67,165.69；

高分變率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc21h18clno3:367.0975,found368.1048.

實施例5：6-(4-溴苯基)-5-苯基煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-2-((4-溴苯硫基酰氨基)亞甲基)-4-苯基丁-3-炔酸乙酯、t-buok、h2o、nmp，原料用量為反-2-((4-溴苯硫基酰氨基)亞甲基)-4-苯基丁-3-炔酸乙酯0.2mmol，t-buok0.3mmol，h2o3mmol，nmp2ml。在90℃反應24小時，得到目標產(chǎn)物，黃色液體，分離收率為39％。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.43(t,j＝6.8hz,3h),4.50(q,j＝7.2hz,2h),7.17-7.22(m,2h),7.27(d,j＝8.4hz,1h),7.30-7.35(m,3h),7.39(d,j＝8.0hz,2h),8.32(d,j＝1.2hz,1h),9.25(s,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.01,61.44,123.32,125.08,128.07,128.93,129.65,131.45,131.85,136.01,138.47,138.99,139.93,149.66,159.66,165.60；

高分辨率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc20h16brno2:381.03645,found382.0437.

實施例6：6-(4-硝基苯基)-5-苯基煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-2-((4-硝基苯硫基酰氨基)亞甲基)-4-苯基丁-3-炔酸乙酯、dabco、t-buok、h2o、nmp，原料用量為反-2-((4-硝基苯硫基酰氨基)亞甲基)-4-苯基丁-3-炔酸乙酯0.2mmol，t-buok0.3mmol，h2o3mmol,nmp2ml。在90℃反應24小時，得到目標產(chǎn)物，白色固體，分離收率為54％，mp149‐150℃。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.45(t,j＝6.8hz,3h),4.47(q,j＝6.8hz,2h),7.19(d,j＝4.8hz,2h),7.33-7.36(m,3h),7.58(d,j＝7.6hz,2h),8.12(d,j＝7.6hz,2h)8.38(s,1h),9.30(s,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.00,61.64,123.40,125.88,128.49,129.12,129.64,131.20,136.66,138.30,140.06,145.95,147.89,149.77,158.31,165.31；

高分辨率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc20h17cln2o4:348.1110,found349.1183.

實施例7：5-(4-(叔丁基)苯基)-6-(4-硝基苯基)煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-乙基-4-(4-(叔丁基)苯基)-2-((4-硝基苯基硫代酰氨基)亞甲基)、t-buok、h2o、nmp，原料用量為反-乙基-4-(4-(叔丁基)苯基)-2-((4-硝基苯基硫代酰氨基)亞甲基)0.2mmol，t-buok0.3mmol，h2o3mmol，nmp2ml。在90℃反應24小時，得到目標產(chǎn)物，白色固體，分離收率為51％，mp100‐101℃。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.33(s,9h),1.44(t,j＝7.2hz,3h),4.46(q,j＝7.2hz,2h),7.11(d,j＝8.0hz,2h),7.35(d,j＝7.6hz,2h),7.59(d,j＝8.4hz,2h),8.12(d,j＝8.4hz,2h),8.38(s,1h),9.28(s,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.00,31.03,34.44,61.59,123.38,125.85,126.03,129.30,131.18,135.21,136.60,140.15,146.17,147.88,149.53,151.87,158.25,165.38；

高分辨率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc24h24n2o4:404.1736,found405.1809.

實施例8：6-(4-硝基苯基)-5-(對甲苯基)煙酸乙酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-乙基-2-((4-硝基苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(對甲苯基)丁-3-炔酸、t-buok、h2o、nmp，原料用量為反-乙基-2-((4-硝基苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(對甲苯基)丁-3-炔酸0.2mmol，t-buok0.3mmol，h2o3mmol，nmp2ml。在90℃反應26小時，得到目標產(chǎn)物，白色固體，分離收率為40％，mp79‐80℃。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ1.44(t,j＝7.2hz,3h),2.37(s,3h),4.47(q,j＝7.2hz,2h),7.07(d,j＝8.0hz,2h),7.14(d,j＝8.0hz,2h),7.58(d,j＝8.4hz,2h),8.13(d,j＝8.8hz,2h),8.36(d,j＝1.6hz,1h),9.27(d,j＝1.6hz,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ14.00,21.92,61.61,123.42,125.86,129.51,129.84,131.17,135.28,136.68,138.53,140.06,146.15,147.84,149.54,158.28,165.39；

高分辨率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc21h18cln2o4:362.1267,found363.1339.

實施例9：6-(4-氯苯基)-5-(4-甲氧基苯基)煙酸甲酯合成

硫代苯甲酰胺基取代的烯炔酯、催化劑、h2o、溶劑分別選用：反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸、t-buok、h2o、nmp，原料用量為反-2-((4-氯苯基硫代酰氨基)亞甲基)-4-(4-甲氧基苯基)丁-3-炔酸0.2mmol，t-buok0.3mmol，h2o3mmol，nmp2ml。在90℃反應26小時，得到目標產(chǎn)物，白色固體，分離收率為45％，mp126‐127℃。

核磁數(shù)據(jù)：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.83(s,3h),3.99(s,3h),6.86(d,j＝8.4hz,2h),7.11(d,j＝8.4hz,2h),7.24(br,2h),7.36(d,j＝8.4hz,2h),8.30(s,1h),9.21(s,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ52.35,55.17,114.31,124.75,128.53,130.83,131.05,131.52,134.90,135.74,138.19,139.86,149.23,159.70,166.18；

高分辨率質(zhì)譜數(shù)據(jù)：hrms(ei)calcdforc20h17clno3:353.0819,found354.0891.

本發(fā)明的保護內(nèi)容不局限于以上實施例。在不背離發(fā)明構思的精神和范圍下，本領域技術人員能夠想到的變化和優(yōu)點都被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權利要求書為保護范圍。