6- 十二烷氧甲基 -2- 羟甲基吡啶的合成及产物结构表征

汇报人：谢静 2009年 5 月 18 日

N CH2OC12H25HOH2C

主要内容

实验部分实验部分

讨论部分讨论部分

反应路线反应路线

操作步骤操作步骤

实验结果分析实验结果分析

方法方法

中间产物中间产物

反应路线

（ 1 ）酰氯化（ 2 ）酯化（ 3 ）酯转为醇（ 4 ）醇转变为醇钠（ 5 ）烷基化

操作步骤 2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯的制备

称取新制备的 2 ， 6- 二酰氯吡啶 4.08g 于 100ml 的茄形瓶中，在冷水浴条件下滴加入 25ml 甲醇，水浴加热回流一小时 . 蒸馏除去甲醇，抽滤得到白色固体，在红外灯下干燥后 3.13g.

由羧酸先转化为酰氯，再经过酰氯的醇解得到相应的羧酸酯 . 此方法虽然是两步，但酰氯往往不用分离而直接进行醇解由羧酸先转化为酰氯，再经过酰氯的醇解得到相应的羧酸酯 . 此方法虽然是两步，但酰氯往往不用分离而直接进行醇解

实验现象实验现象

将以上制得的 2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯置于反应瓶中，加入 50ml 无水乙醇，冰水浴，电磁搅拌下用加料漏斗加入 1.74g NaBH4 （三倍于 2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯的物质的量），待气泡减少开始加热回流一小时，旋蒸除去乙醇，然后加入 12ml 丙酮除去过量的 NaBH4 ，再加入 12ml 饱和 K2CO3 ，加热回流一小时，旋蒸除去反应产生的水，得到粘稠状粉白色产物。趁热加入30ml 蒸馏水，转入恒压滴液漏斗，搭好抽提装置，用氯仿进行抽提 . 抽提五小时后水浴加热蒸出大部分氯仿，冷却析出白色固体，在红外灯下干燥得到产物1.87g ，产率 87.3%.

操作步骤 2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶的合成及纯化

用硼氢化纳（ NaBH4 ）还原 2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯为相应的醇用硼氢化纳（ NaBH4 ）还原 2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯为相应的醇

实验现象实验现象

操作步骤 6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶的制备及纯化

将 1.39g2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶装入反应烧瓶中，称取 0.4gNaH 溶于 15ml1 ，4- 二氧六环中，室温下搅拌反应两小时 . 用 7ml1 ， 4- 二氧六环溶解 2.4g 溴代十二烷，并加入上述反应体系，加热回流 5 小时，得到橙色上层液和黄白色下层固体，抽滤（用硅藻土过滤），旋蒸得到橙黄色液体 . 将上述产物通入硅胶层析柱分离，洗脱剂：石油醚 / 乙酸乙酯 =2/1. 用薄层色谱（ TCL ）跟踪指示分离组分情况，展开剂：石油醚 / 乙酸乙酯 =1/1. 将含产物管中的液体旋蒸，产物在冷水中冷却，得到白色固体（带少量浅黄色） 0.59g ，产率19.22%.

实验现象实验现象

首先用氢化钠在 1 ， 4- 二氧六烷作溶剂条件下将 2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶一侧的醇转化为醇钠，再与溴代十二烷反应得到产物 6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶 .

首先用氢化钠在 1 ， 4- 二氧六烷作溶剂条件下将 2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶一侧的醇转化为醇钠，再与溴代十二烷反应得到产物 6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶 .

实验结果分析 柱层析分离及 TCL 监测反应进程结果

第一块板： a ：反应混合液（三个点 Rf=0.03 ，0.41 ， 0.94 ）； b: 标准原料（溴代十二烷Rf=0.03 ）； c ：标准产品（ 6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶 Rf=0.41 ）

第一块板： a ：反应混合液（三个点 Rf=0.03 ，0.41 ， 0.94 ）； b: 标准原料（溴代十二烷Rf=0.03 ）； c ：标准产品（ 6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶 Rf=0.41 ）

第二块板 从第四管开始，杂质被分离出来。第二块板 从第四管开始，杂质被分离出来。

第三块板：从 11 号管到 19 号管都有产物分离出来。第三块板：从 11 号管到 19 号管都有产物分离出来。

产物中只有一种物质， 2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶只有一侧被溴代十二烷所取代。产物中只有一种物质， 2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶只有一侧被溴代十二烷所取代。

结论结论

实验结果分析 实验步骤产率

　 第一步 第二步 第三步

反应物 2 ， 6- 二酰氯吡啶 2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯 2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶

反应物式量 204 195 139

反应物质量 4.08 3.13 1.39

产物 2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯

2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶

6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶

产物氏量 195 139 307

产物质量 3.13 1.87 0.59

产率 80.23% 83.81% 19.22%最终产率

实验结果分析 核磁谱分析产物结构

• 3,4,5 吡啶环上的三个氢（ d,δ=7.1;d,δ=7.35,7.37;t,δ=7.67,7.69,7.70 ）

• 1 羟甲基氢（ s,δ=4.74 ）• 6 醚氧键左侧孤立的亚甲基（ s,δ=4.6 ）• 2 羟基氢（ s,δ=3.77 ）• 7 醚氧键右侧与长碳链相连的亚甲基

（ t,δ=1.63,1.65,1.67 ）• 8 十碳长链氢（多重峰， δ=1.2-1.6 ）• 9 端甲基氢（ t,δ=0.86,0.87,0.89 ）

基线较平稳，且出峰位置和峰数目与目标产物匹配度很高，说明制得产物纯度较高。基线较平稳，且出峰位置和峰数目与目标产物匹配度很高，说明制得产物纯度较高。

相应峰的指认：相应峰的指认：

讨论部分 分离方法

2 ， 6- 吡啶二甲酰氯（固体）

2 ， 6- 吡啶二甲酰氯（固体）

2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯 、无水乙醇、硼氢化钠（溶液）

2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯 、无水乙醇、硼氢化钠（溶液）

N CH2OClClOH2C

N CH2OHHOH2C

N CH2OOCH3H3COOH2C

抽滤

物相变化物相变化 分离方法分离方法

溶液溶液蒸馏 2 ， 6- 吡

啶二甲酸二甲酯

2 ， 6- 吡啶二甲酸二甲酯

回流

气体

旋蒸

丙酮 饱和碳酸钾

旋蒸 旋蒸油状体油状体 白色粘

稠物白色粘稠物

氯仿抽提

水

蒸馏 白色固体2 ， 6-双（羟甲基）吡啶

白色固体2 ， 6-双（羟甲基）吡啶

甲醇

油状体油状体

讨论部分 分离方法

2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶 、氢化钠、1 ， 4- 二氧六环、

2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶 、氢化钠、1 ， 4- 二氧六环、

6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶

6- 十二烷氧甲基 ,2- 羟甲基吡啶

溶液 +固体溶液 +固体 液体液体

加热回流 抽滤 旋蒸 柱层析

选择性旋蒸

N CH2OC12H25HOH2C

N CH2ONaHOH2C

溴代十二烷

讨论部分 中间产物2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶2 ， 6- 双（羟甲基）吡啶

N CH2OHHOH2C

醛，酯，胺，卤素取代，氰根，叠氮等醛，酯，胺，卤素取代，氰根，叠氮等

应用： 成环应用： 成环 例如：与亚硫酰氯反应，生成硫酯键，成环 . 如文献 4 中的产物。实际上，很多合成都采用 2 ， 6-双（羟甲基）吡啶来合成大环化合物 .

例如：与亚硫酰氯反应，生成硫酯键，成环 . 如文献 4 中的产物。实际上，很多合成都采用 2 ， 6-双（羟甲基）吡啶来合成大环化合物 .

反应反应

N CH2OC12H25HOH2C