吡啶的合成

图 3 2-肼基-4-（4-吡啶基）噻唑 (Ⅱ)
图谱对比分析:由于合环形成噻唑环，所以C=O、C-Br的吸收峰消失，肼基的出 现导致在3290.3， 3163.0 (NH2, s)出现伯胺的特征峰，3444.6(N–H)处出现仲 胺特征峰。1627.8， 1593.1， 1512.1， 1488.9 cm-1处为吡啶和噻唑环的骨架 振动吸收且强度较大，是吡啶环和噻唑环骨架振动的叠加吸收。
2011届本科毕业论文答辩
2-肼基-4-（4-吡啶基）噻唑的合成
研究意义
• 噻唑类化合物是近年来发展的一个新亮点。尤 其噻唑基团引入到各种不同的化合物结构中,通 过结构修饰能产生一系列具有生物活性的化合 物,使得它在新型超高效农药创制中发挥出更加 重要的作用。
• 为了寻求高活性的药物,本文用两种方法设计合 成了2-肼基-4-（4-吡啶基）噻唑。
图谱对比分析:由于水合肼中的肼基取代了已经连在噻唑环上的氨基，所以 在3429.2处出现仲胺的特征峰，3271.0和3101.3这两处的峰是肼基中伯胺 的特征峰。1654.8， 1596.9， 1546.8， 1477.4处为吡啶和噻唑环的骨架 振动吸收且强度较大，是吡啶环和噻唑环骨架振动的叠加吸收。
方法2
图谱对比分析： I.R. νmax/cm-1(KBr压片)： 图2出现621.0(C-Br, s);
1716.5(C=O, s).与图1相比
C=O吸收峰蓝移22.9cm-1 （Br的拉电子作用使C=O振 动频率增大，C=O的特征吸 图1 4-乙酰基吡啶（原料）
收峰发生蓝移）
结论： 产品：淡黄色针状晶体， 产率：84.1%， 熔点：184~185℃
实验结果与讨论
但是实验现象及数据显示两种方法最后得到的产物也许并不是同 一种物质。 首先 从产物外观上可以看出两者区别很大，一个是暗红色粉末 状固体，另一个是浅黄色针状晶体。 其次，从熔点上可以看出，方法1的产物熔点为214-215℃，而方 法2的产物熔点为268-269℃，相差50多度，而同一种物质的熔点应 该是一样的。 最后，从红外光谱上也明显的看到两者的肼基峰有一定差距，而 且吡啶和噻唑环的骨架吸收峰也有区别。 因此，还需要更多的分析方法，如核磁共振与质谱分析，才能更 进一步确定两者的关系。而至于两种方法为什么并没有达到殊途同归 的效果，还有待更多的实验以及讨论。
合成路线
• 方法1
• Step1:
• • •
O 溴 四氢呋喃，冰乙酸
S O H2NCNHNH2 Br N N
O N Br
N
（Ⅰ）
S NHNH2
• Step2:
• •
N
(Ⅱ )
合成路线
• • • • • • • • • • • • • Ste源自文库2:
N HBr O H2NCNH2 Br N HBr N
方法2
I.R.νmax/cm-1(KBr压片)： 3429.2(N–H)； 3271.0， 3101.3 (NH2, s) 1654.8， 1596.9， 1546.8， 1477.4为吡啶环和噻唑环 骨架振动
图6 2-肼基-4-（4-吡啶基）噻唑 (II)
结论： 产品：米黄色晶体, 产率：81.4%， 熔点：268-269℃
实验结果与讨论
• 3).碱性试剂的选择对反应的影响 • • 由于含有噻唑环和吡啶环，所以化合物(Ⅱ)和（Ⅳ）有一定的 碱性。但噻唑环在强碱性条件下又会开环，因此，选择适当的碱
•
• • •
溶剂对反应有一定的性影响。
经过实验发现，利用K2CO3溶液或者浓氨水处理会比较合 适，将pH调至9-10，过高或过低都会影响产率。 同时为了避免局部碱性过强，应注意控制好滴加和搅拌的速 度。
方法2 Step1:
O N 溴 氢溴酸
S
O N HBr
（Ⅲ）
S
Br

NH2

②
S N N
（Ⅳ）
NH2
Step3:
S N
水合肼 N NH2 乙二醇，浓硫酸
(Ⅱ)
S N NHNH2
•
•
N
方法1
图谱对比分析：
I.R. νmax/cm-1(KBr压片)： 图2出现590.2(C-Br, s); 1708.8(C=O, s).与图1相比 C=O吸收峰蓝移13.2cm-1 （Br的拉电子作用使C=O振 动频率增大，C=O的特征吸 收峰发生蓝移）
致谢
在此，首先非常感谢尹老师在学业上给我以精心指导 ，同时还在思想、生活上给我关怀。 其次要感谢孙老师在实验当中对我悉心的指导。 然后还要感谢论文小组同学们的帮助和支持！
最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地 感谢！
实验结果与讨论
2. 本文是通过两种方法来合成目标产物的。两种合成方 法在理论上都可以得到目标化合物。
方法1是在溴代产物的基础上直接用氨基硫脲与之反
应，合环后的噻唑环上出现的集团应该是肼基。
方法2是用溴代盐与硫脲先反应生成中间产物，合环 后的噻唑环上出现的集团是氨基。然后再用水合肼方法用 肼基来取代氨基得到目标产物。
图4 α-溴代-4-乙酰基吡啶氢溴酸盐 （Ⅲ）
方法2 I.R.νmax/cm-1(KBr压片)： 3255.6， 3101.3 (NH2, s) 1654.8， 1596.9， 1546.8， 1481.2为吡啶环和噻唑环 骨架振动
结论： 产品：黄色晶体, 产率：95.9%， 熔点：190-191℃ 图5 2-氨基-4-（4-吡啶基）噻唑 (IV) 图谱对比分析:由于合环形成噻唑环，所以C=O、C-Br的吸收峰消失，氨基的 出现导致在3290.3， 3163.0 (NH2, s)出现伯胺的特征峰。1654.8， 1596.9， 1546.8， 1481.2cm-1处为吡啶和噻唑环的骨架振动吸收且强度较大，是吡 啶环和噻唑环骨架振动的叠加吸收。
实验结果与讨论
• 1.各种因素对反应的影响 • • • 1).溴素的滴加速度对反应的影响 溴素滴加时，第一滴加入后，待溴的红棕色消失后，再滴加 第二滴，勿使颜色累积，缓慢滴加，使反应充分。
• • • • • • •
2).加入氢溴酸的量对反应的影响 应当控制好加入氢溴酸的量。如果加入量过多，则导致反应 环境中水的量过多，产率会降低。 要等到烯醇化以后再滴加溴和氢溴酸的混合液，也就是在滴加 溴的混合液之前，先加热搅拌一会。 同时，为了避免氧化，反应温度不宜过高，否则产率会降低。
图1 4-乙酰基吡啶（原料） 结论： 产品：乳白色针状晶体， 产率：60%， 熔点：184~185℃
图 2
α -溴代-4-乙酰基吡啶 （Ⅰ）
方法1
I.R.νmax/cm-1(KBr压片)： 3444.6(N–H)； 3290.3， 3163.0 (NH2, s) 1627.8， 1593.1， 1512.1， 1488.9为吡啶环和噻唑环 骨架振动 结论： 产品：血红色粉末状固体, 产率：50.3%， 熔点：214-215℃