几种4-氨基吡啶衍生物的多级质谱裂解途径

4-氨基吡啶合成路线研究进展冯雷;禹兴海;陈德鑫;刘文娟【摘要】回顾了4-氨基吡啶的合成研究进展状况,指出目前4-氨基吡啶合成工艺的难点在于降低生产成本,提高反应收率以及减少环境污染.分别介绍了几种典型的4-氨基吡啶合成路线,并对这些路线进行了比较.【期刊名称】《河西学院学报》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】4页(P88-91)【关键词】4-氨基吡啶;合成;进展【作者】冯雷;禹兴海;陈德鑫;刘文娟【作者单位】河西学院化学系,甘肃张掖734000;河西学院化学系,甘肃张掖734000;河西学院化学系,甘肃张掖734000;河西学院化学系,甘肃张掖734000【正文语种】中文【中图分类】O621.34-氨基吡啶（4-aminopyridine）又名γ－氨基吡啶、4－吡啶胺，常用作农药、医药及染料中间体［1，2］；也用作化学试剂，是合成抗生素类药物4-乙酰胺基哌啶醋酸盐等的中间体，也是制备强心剂、灭菌剂、抗心律失常药、抗溃疡药及解痉挛药米尔维林的原料以及新型降压药吡那地尔的重要原料［3，4］.除了用作制备药物外，4－氨基吡啶还有许多其他方面的应用，最近该类化合物又以其在超分子化学领域中的应用，引起了人们极大的关注［5］.4-氨基吡啶类化合物在国内市场前景较为看好，然而我国4-氨基吡啶生产能力有限，年产量在200吨左右且大部分产品销往欧洲.在科学技术和市场竞争日益激烈的今天，寻求成本更低，生产过程更加清洁的新工艺是目前科学研究工作者们致力和关注的热点.此法为传统的制备4-氨基吡啶的方法［6］，主要采用醋酸或邻苯二甲酸酐为催化剂，使用30%双氧水氧化吡啶先制备N-氧化吡啶，再将N-氧化吡啶直接用HNO3-H2SO4混酸硝化得到N-氧化对硝基吡啶，最后在少量酸存在的条件下用金属Fe还原N-氧化对硝基吡啶制得4-氨基吡啶.此传统方法合成路线周期长，反应条件较复杂，由于用酸作催化剂，酸与金属Fe作还原剂，介质对设备腐蚀严重，后续产物复杂难以处理，此外反应中会产生氮氧化物、酸气等有害气体,对环境造成污染.因此寻求工艺安全性好,操作简便,物耗较低，反应条件温和的合成路线，显得尤为重要.由于在合成4-氨基吡啶反应过程中，4-硝基氮氧化吡啶的制备一般采用传统的硝化方法，即在强搅拌条件下利用浓硫酸和发烟硝酸的混合液硝化，方法成熟，制备工艺大体相同，产率较高，因此目前对合成4-氨基吡啶的研究主要集中在氧化吡啶制备过程和对硝基吡啶的还原过程.本法对传统合成方法进行了两方面改进［7］：一是用 TS-分子筛作催化剂代替醋酸或邻苯二甲酸酐合成N-氧化吡啶；二是用Pd/Al2O3为催化剂通过催化加氢制备4-氨基吡啶.TS-1是含钛高硅分子筛，一般认为钛原子进入分子筛的骨架结构并高度分散.在温和条件下以双氧水作氧化剂时，TS-1可催化烃类的部分氧化，并具有较高的氧化活性、选择性和稳定性.此外还采用Al2O3负载贵金属Pd作催化剂，高效率催化还原芳香硝基化合物得到相应的芳香胺.此法所用催化剂具有较好的催化活性、稳定性和重复使用性，而且极大地减少了副产物的生成，降低了对环境的污染和设备的腐蚀，并提高了收率.本方法［8］用醋酸代替邻苯二甲酸酐和过氧化氢对吡啶进行氧化，得到 N-氧化吡啶，再将N-氧化吡啶用混酸硝化得到N-氧化对硝基吡啶，最后在室温常压下以醋酸为介质，Raney镍为催化剂对N-氧化对硝基吡啶进行催化还原，得到产物4-氨基吡啶.此方法工艺安全性好,且后处理操作简便，三废也少，产物收率较高，此外还可将第一步反应回收的醋酸产物，替代纯醋酸或其溶液作Raney镍催化还原的溶剂，使得原料循环利用，节约成本.Hranilovic［9］等采用汞作阴极，铂丝作阳极，在酸性体系中对吡啶类氮氧化物的电化学还原过程进行研究，结果表明可得到4-氨基吡啶.郭玉良［10］等人在自制的H型阳离子隔膜电解槽中以钛基二氧化铅为阳极，铅粒为阴极，电解还原4-硝基氮氧化吡啶水溶液，可高产率得到4-氨基吡啶.上述方法属于绿色化学范畴，方兴未艾，能够避免传统的化学方法诸多弊端，相信会成为今后研究人员关注的热点.这条路线［11］是以吡啶为原料，先将吡啶与亚硫酰氯 (溴)反应，生成二氯 (溴)化4-吡啶基吡啶，然后在碱性条件下水解，蒸馏得到产品（如图4所示）.此方法一般要求在较高压力下进行催化氨解反应.但由于双吡啶盐酸制备周期长，收率低，需要用到亚硫酰氯 (溴)，条件较苛刻，现在少有文献提及.郑嗣华［12］等以异烟酸为原料（如图5），首先将异烟酸在硫酸催化下制成异烟酸乙酯；再利用异烟酸乙酯与氨水反应制成异烟酸酰胺；通过溴水与异烟酸酰胺作用，经霍夫曼降解得到目标产物.此法中所利用的酯化、胺解、以及酰胺霍夫曼降解都是经典化学反应，而且条件温和，总产率为50%.本方法［13］在异烟酸酯化、酰胺化、霍夫曼降解的基础上进行了改进，用更廉价易得的4-氰基吡啶作为原料，通过催化水解得到高收率高纯度的4-甲酰胺基吡啶（又称异烟酰胺），再通过三价碘化物催化，制备了4-氨基吡啶.克服了以异烟酸为起始原料路线中Hofmann降解效率低，起始原料异烟酸价格高昂，比较紧俏等缺点，提高了产物收率，降低了成本.近期李晓娟等人对上述氰基水解步骤做出了较大改进［14］，以水和能与水互溶的有机介质为溶剂，在碱性条件下加入过氧化氢催化氰基水解，避免了制备金属盐催化剂的繁琐步骤和氰基完全水解成羧酸的副反应发生，操作简便，反应条件温和，高收率得到了4-氨基吡啶.4-氨基吡啶作为重要的精细化工产品和医药中间体，有着良好的应用前景和市场份额，但从目前国内生产状况来看，生产成本高，反应收率低，造成极为严重的环境污染问题，都制约着其生产开发.探索新的绿色环保、经济节约、具有自主知识产权的合成路线是当务之急，期望研究者们能够找到新的、适合国情的工艺路线，提高相关产业的核心竞争力.【相关文献】［1］章思规.精细有机化学品技术手册［P］.北京：科学出版社，1992：132-133.［2］黄治清，杨春常，孙景奇等.碘化-1-甲基-4-(4-二乙基胺基苯偶氮)-吡啶盐的合成［J］.化学世界， 1985，26 （1）：9-11.［3］美国辉瑞有限公司.4-氨基吡啶衍生物类［P］.CN 1032440A，1989-04-19.［4］任勇，刘静等.4-氨基吡啶的合成［J］.化学试剂，1998，20（4）：240-241.［5］Kumamoto K， Misawa Y， Tokita S， et al.High-pressure promoted condensationof isothiocyanates with aminopyridines：efficient synthesis of pyridine-thiourea conjugates as building blocks for hydrogen bonding receptors ［J］.Tetrahedron Letters，2002， 43(6) ：1035-1038.［6］Beilstein F K.Handbuchder organischen chemie[P］.1953， 22：433.［7］赵岷，李新华.对氨基吡啶合成的研究［J］.锦州师范学院学报，2000，21(2)：41-44. ［8］王志祥，张志炳.中国医药工业杂志［J］.2001，32（2）：83-84.［9］Hranilovic J， Koruncev D，Gustak E.Electrochemical Technology ［J］.1968， 6 （12）：62-64.［10］郭玉良，胡熙恩.4-氨基吡啶的合成技术进展及其应用［J］.现代化工，2004，24（5）：16-20.［11］葛春华，张鹏，关伟等.4-氨基吡啶的合成工艺进展［J］.辽宁化工，2003，32（1）：34-35.［12］郑嗣华，董庆洁，王苹等.4-氨基吡啶的合成研究［J］.天津理工学院学报，1999，15（suppl）：80-82.［13］杨园园，周国权，陈新志.4-氨基吡啶合成方法改进［J］.应用化学，2004，21（5）：530-531.［14］李晓娟，戴立言，陈英奇.氨基吡啶的合成研究［J］.浙江大学学报，2006，40（7）：1272-1275.。

质谱裂解机理中的特征裂解方式有机质谱中的裂解是极其复杂的，但是通过对其质谱裂解方式和机理的探讨研究，我们可以发现有一些特征结构裂解方式在有机质谱的裂解中是普遍存在的，是世界上的大量质谱学家通过对大量的有机质谱裂解方式进行观察、研究后的概括性总结。

所以其具有很重要的参考价值和应用价值，所以在有机质谱解析过程中，必须予以遵循，如此方能得到合理的质谱裂解方式和解析结果。

通过概括总结我们发现有机质谱中大部分化合物具有以下几种特征裂解方式：α裂解、苄基裂解、烯丙基裂解、麦氏重排裂解、DRA 裂解（逆狄尔斯阿尔德反应），几种特征裂解方式的强弱顺序如下：苄基裂解>α裂解、i 裂解>麦氏重排裂解、DRA 裂解>烯丙基裂解当然这种顺序不是一成不变的，随着化合物的结构发生改变，这些特征裂解方式的顺序有可能会发生改变，有机化合物质谱裂解大致可以分为两类α裂解（均裂）、β裂解，我们上面所讲的苄基裂解、烯丙基裂解、麦氏重排裂解、DRA 裂解都属于β裂解。

下面我们对几种特征裂解方式做以说明。

1、特征裂解方式一、α裂解α裂解是指凡具有C-X 单键基团和C=X 双键基团（其中X=C 、O 、S 、Cl 等）的有机分子，与该基团原子相连接的单键、称之为α键，在电子轰击条件下，该键很容易断裂因而称之为α断裂。

断键时成键的两个原子各自收回一个电子，这是由游离基中心引发的反应，原动力来自游离基的电子强烈配对倾向，所以α断裂属于均裂。

其裂解的机理及通式如下： I 饱和中心R 2C YR +H 2CCH2+ II 不饱和杂原子R RCY +几类化合物的α裂解 (1)H 3CCH 2OH 3H 2COH + (2)H 3CH 2C H 2CCH 3H 2COH 2CCH 3+3(3)CH 3OαO+H 2C CH 3(4)H NOCH 3O αH NO+OCH 3引发α断裂的倾向是由游离基中心给电子的能力决定的，一般来讲N>S 、O 、π、烷基>Cl 、Br>H ，同时α断裂遵循最大烷基游离基丢失的原则。

4-氨基吡啶衍生物催化超支化聚合物制备高性能反渗透复合膜的开题报告一、研究背景和意义随着工业、农业和人类活动的增加，水资源的需求不断增加。

但是，水资源的供给却越来越紧缺，因此急需开发一种高效、低成本、可持续的方法来提高水的回收利用率。

反渗透（RO）技术已被广泛应用于水处理领域，但是，目前RO膜的制备仍然存在一些问题，如性能不稳定、膜通量低、耐盐性差等。

因此，开发一种新型的RO膜制备方法，提高膜的性能和稳定性具有重要意义。

超支化聚合物（SHP）是一种具有特殊结构的高分子材料，其具有许多优异的性质，如高分子量、良好的可塑性、低粘度等。

利用SHP制备RO膜已成为当前RO膜制备研究的热点之一。

现有的SHP制备方法包括化学交联、自由基聚合等方法，但这些方法存在的问题是，反应条件严苛，制备周期长，产物难以控制等。

因此，开发一种简单、高效的SHP制备方法，可以极大地促进RO膜的制备和应用。

4-氨基吡啶衍生物是一种广泛用于催化聚合反应的化合物。

它具有良好的溶解性、热稳定性和催化活性，可以用于SHP的制备。

因此，通过介绍4-氨基吡啶衍生物在SHP制备中的应用，本研究旨在提高RO膜的性能和稳定性，并实现RO膜的可持续利用。

二、研究内容和方法本研究将采用4-氨基吡啶衍生物催化的SHP制备方法制备RO膜。

具体的研究内容包括：1. 合成4-氨基吡啶衍生物和SHP。

首先，合成4-氨基吡啶衍生物；然后，将合成的4-氨基吡啶衍生物和单体进行共聚合反应，并控制反应条件，制备出分子量较高的SHP。

2. 制备RO膜。

将制备好的SHP通过浸渍法或改进的浸渍法制备成RO膜，并对膜的性能进行评价。

评价指标包括：膜通量、截留率、盐通量等。

3. 优化制备条件。

通过对制备条件进行优化，探索最佳制备条件，以获得更好的膜性能。

4. 比较与分析。

将本研究制备的RO膜与传统制备方法制备的RO膜进行比较，分析其膜性能和稳定性之间的差异，并探索本方法与其他方法的差异。

质谱裂解机理中的特征裂解方式有机质谱中的裂解是极其复杂的，但是通过对其质谱裂解方式和机理的探讨研究，我们可以发现有一些特征结构裂解方式在有机质谱的裂解中是普遍存在的，是世界上的大量质谱学家通过对大量的有机质谱裂解方式进行观察、研究后的概括性总结。

所以其具有很重要的参考价值和应用价值，所以在有机质谱解析过程中，必须予以遵循，如此方能得到合理的质谱裂解方式和解析结果。

通过概括总结我们发现有机质谱中大部分化合物具有以下几种特征裂解方式：α裂解、苄基裂解、烯丙基裂解、麦氏重排裂解、DRA 裂解（逆狄尔斯阿尔德反应），几种特征裂解方式的强弱顺序如下：苄基裂解>α裂解、i 裂解>麦氏重排裂解、DRA 裂解>烯丙基裂解当然这种顺序不是一成不变的，随着化合物的结构发生改变，这些特征裂解方式的顺序有可能会发生改变，有机化合物质谱裂解大致可以分为两类α裂解（均裂）、β裂解，我们上面所讲的苄基裂解、烯丙基裂解、麦氏重排裂解、DRA 裂解都属于β裂解。

下面我们对几种特征裂解方式做以说明。

1、特征裂解方式一、α裂解α裂解是指凡具有C-X 单键基团和C=X 双键基团（其中X=C 、O 、S 、Cl 等）的有机分子，与该基团原子相连接的单键、称之为α键，在电子轰击条件下，该键很容易断裂因而称之为α断裂。

断键时成键的两个原子各自收回一个电子，这是由游离基中心引发的反应，原动力来自游离基的电子强烈配对倾向，所以α断裂属于均裂。

其裂解的机理及通式如下： I 饱和中心R 2C YR +H 2CCH2+ II 不饱和杂原子R RCY +几类化合物的α裂解 (1)H 3CCH 2OH 3H 2COH +(2)H 3CH 2C H 2CCH 3H 2COH 2CCH 3+CH 3(3)CH 3OO+H 2C CH 3(4)H NOCH 3O αH NO+OCH 3引发α断裂的倾向是由游离基中心给电子的能力决定的，一般来讲N>S 、O 、π、烷基>Cl 、Br>H ，同时α断裂遵循最大烷基游离基丢失的原则。

专利名称：一种制备2，3，5，6－四氨基吡啶的方法专利类型：发明专利
发明人：张广照,高建伟
申请号：CN200910081494.X
申请日：20090409
公开号：CN101531632A
公开日：
20090916
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种制备2，3，5，6－四氨基吡啶的方法。

该方法是将2，6－二氨基－3，5－二硝基吡啶与还原剂在酸液中进行反应，得到2，3，5，6－四氨基吡啶。

其中，还原剂选自锌粉、铁粉、锡粉、二价铁的卤化盐、二价锡的卤化盐、硫酸盐或硝酸盐中的任意一种或任意几种以任意比例混合的混合物，优选锌粉、铁粉、锡粉、氯化亚铁或二氯化锡。

所述酸液为氢溴酸水溶液、盐酸、稀硫酸或磷酸。

2，6－二氨基－3，5－二硝基吡啶与还原剂的摩尔比为1∶6～20；2，6－二氨基－3，5－二硝基吡啶与酸液的重量体积比为1g/5～100ml。

反应温度为50－100℃，反应时间为30－800分钟。

本发明提供的制备方法，目标产物结构正确，产率在65％以上，产物纯度高。

申请人：中国科学技术大学
地址：230026 安徽省合肥市金寨路96号中国科技大学科技处
国籍：CN
代理机构：北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：关畅
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专利名称：一种4－氨基吡啶的制备方法专利类型：发明专利
发明人：季生福,胡林华,李成岳
申请号：CN200510002407.9
申请日：20050121
公开号：CN1807415A
公开日：
20060726
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种4－氨基吡啶的制备方法。

本发明为一种基于异烟酰胺经霍夫曼降解反应制备4－氨基吡啶的方法，用价格便宜的碘或碱金属碘化物与氢氧化钠或氢氧化钾和溴按一定比例、在一定条件下制成催化剂，使异烟酰胺的霍夫曼降解反应的收率提高到了90％以上，制备的4－氨基吡啶的纯度大于99％，这不但可以提高以异烟酸为原料制备4－氨基吡啶的总产率，而且大大较低了催化剂的成本，对以异烟酸为原料制取4－氨基吡啶具有重要的应用价值。

申请人：北京化工大学
地址：100029 北京市朝阳区北三环东路15号
国籍：CN
代理机构：北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：霍京华
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专利名称：2，3，5，6-四氨基吡啶的制备方法专利类型：发明专利
发明人：李传碧,赵丽婷,刘春玲
申请号：CN201810611377.9
申请日：20180614
公开号：CN109761893A
公开日：
20190517
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种2，3，5，6‑四氨基吡啶的制备方法。

本发明以2，6‑二氨基‑3，5‑二硝基吡啶为原料，以无水甲酸铵为还原剂，在催化剂Pd/C的存在下进行还原反应，从而可在常压下获得2，3，5，6‑四氨基吡啶。

用本发明制备方法得到的2，3，5，6—四氨基吡啶，纯度达到99％以上，产率为85‑95％。

本发明与现有技术相比较，反应在常压下进行，避免了采用高压釜催化加氢还原存在的不安全因素，反应过程条件温和、操作安全简便，得到的产品纯度高，适于工业化生产。

申请人：吉林师范大学
地址：136000 吉林省四平市铁西区海丰大街1301号
国籍：CN
代理机构：吉林省长春市新时代专利商标代理有限公司
代理人：曲德凤
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第32卷第1期辽 宁 化 工V ol.32,N o.1 2003年1月Liaoning Chemical Industry January,2003 4-氨基吡啶的合成工艺进展葛春华,张　鹏,关　伟,张向东,于　湛,刘丽艳(辽宁大学化学科学与工程学院,辽宁沈阳110036)摘 要:　分别介绍了以异烟酸为原料经酯化、酰胺化、霍夫曼降解反应合成4-氨基吡啶;以吡啶为原料,经氧化、硝化、铁-酸还原或催化加氢合成4-氨基吡啶及其他合成4-氨基吡啶的路线;并对这些路线进行了探讨。

关　键　词:　4-氨基吡啶;合成;应用中图分类号:　T Q253.2 文献标识码:　A 文章编号:　10040935(2003)01034021　前　言4-氨基吡啶(1)又称对氨基吡啶,是有机合成、医药及染料合成的重要中间体[1～4],并且在许多方面都得到应用。

例如4-氨基吡啶经重氮化、偶联、成盐等反应制成碘化-1-甲基-4-(4 -二乙基胺基苯偶氮)吡啶盐是一种阴离子染料,用作测定江河中微量阴离子表面活性剂的特效试剂;它可用于医学研究[5～8],临床用作钾通道抑制剂,用于治疗神经方面的疾病,如重症肌无力等;也可作为分子模板反应的底物[9,10]或进行配位化学研究时的配体等[11]。

另外,把4-氨基吡啶连接在高分子骨架上可以制成对铬有吸附能力的4 -氨基吡啶树脂,能够用于环境保护与污染治理[12]。

现在市售的4-氨基吡啶基本为进口,价格昂贵,限制了它的广泛应用。

科学工作者一直致力于4-氨基吡啶合成方法的研究与改进,现将有关方法介绍如下。

2　合成工艺述评2.1　以异烟酸为起始原料的路线[13]此路线以异烟酸为起始原料:(1)首先将异烟酸在硫酸催化下制成异烟酸乙酯;(2)异烟酸乙酯与氨水反应制成异烟酸酰胺;(3)在溴水作用下,经霍夫曼降解得到目标产物。

反应式如下:NCOOHC2H5OHH+NCOOC2H5NH3NCONH2Br2NNH2在这条路线中,合成异烟酸乙酯时所使用的硫酸反应结束后须用氨水中和除去。