一种4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种嘧啶类农药化合物，具体是涉及一种4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成方法。
【背景技术】
[0002]我国是农业大国，农业是国民经济发展的基础，而农药是农业发展不可缺少的重要物资。中国的农药工业经过半个世纪的发展，已经有了长足的进步，产品基本上能满足国内农业的需要。但国产农药的品种主要是国外开发的专利期已过的品种、自主创制的品种很少。随着人类生活水平的不断提高，对农药本身的毒性和对环境的影响日益关注。在强调高活性的同时，更加注重与环境的相容性，从而使得新农药开发的成功率越来越低。开发一个新农药的耗资也日益增加，高效、低毒、选择性好、安全性高、环境相容性好、性质稳定、合成方便、价格便宜成为新农药追求的目标。
[0003]嘧啶类化合物属于非常重要的一类杂环化合物，因为具有广泛的生物活性，而且嘧啶类化合物具有低毒性、高安全性以及良好的环境相容性等特点，被广泛应用于农业和医药领域，在杀菌，杀虫，以及抗癌等方面都有比较广泛的应用。嘧啶类化合物自从被开发以来，一直受到广泛的重视，经过大量的研究，表明了它具有很高的生物活性。在1986年的时候，英国的卜内门公司研究出了名为乙嘧酚的嘧啶类化合物，经测定其具有良好的杀菌活性。在这之后，国外的其他一些公司也接连的开发出了几十个含有嘧啶环的杀菌剂。在这之后，嘧啶类药物的开发进入了一个快速发展的时期，对于嘧啶类化合物的分子设计及其合成与生物活性研究成了一个热门的研究领域。在嘧啶环上引入不同的集团，然后经过对其结构的修饰，就能够衍生出具有不同的生物活性的嘧啶类化合物，其对于新型农药的研究与创制有着不可估量的作用，也有着越来越不可替代的地位。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种合成工艺简单的4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0006]—种4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成方法，包括如下步骤:
[0007]步骤一、3-( 二甲氨基)-1-(2-吡嗪基)-2_丙烯-1-酮的合成
[0008]称取32.67g乙酰吡嗪于放有磁子的干燥500ml圆底烧瓶内，加入50mlDMF，再加入35.8mlN，N- 二甲基甲酰胺二甲基缩醛，最后加入10mlDMF ；
[0009]将加好原料的圆底烧瓶于油浴锅内以110°C回流6h，再降温至80°C直接减压蒸馏，待蒸出10ml左右液体后，停止蒸馏，此时混合相中液体呈黑色；
[0010]将烧瓶内黑色液体冷却至室温，此时有大量黄色固体析出，向烧瓶内加入250ml无水乙醚分散，将烧瓶放在冰箱中冷冻过夜，结晶，抽滤，用无水乙醚洗涤固体，得黄绿色固体；
[0011]步骤二、4-吡嗪基嘧啶硫酚的合成
[0012]称取5g钠，切碎后分批加入盛有500ml无水乙醇的100ml圆底烧瓶中，待固体钠完全溶解后，加入45.21g 3- ( 二甲氨基)-1- (2-啦嘆基)-2-丙稀-1-酮和19.41g硫脈，回流10h，无固体析出；
[0013]冷却，用HAC调节pH，边调节边搅拌，开始无明显现象，接着有大量固体析出，将烧瓶于冰箱中冷冻过夜，抽滤，用无水乙醇洗涤，干燥得固体产物；
[0014]步骤三、4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成
[0015]称取19g 4-吡嗪基嘧啶硫酚于放入磁子的干净500ml圆底烧瓶内，用量筒量取400ml去离子水，称取4g NaOH,将NaOH用去离子水分批溶解并加入烧瓶内，摇均；
[0016]待全部溶解后置于磁力搅拌仪上用油浴锅60°C加热搅拌；
[0017]量取10ml双氧水置于恒压分液漏斗内，缓慢滴入烧瓶内，烧瓶内颜色逐渐变浅；
[0018]滴加完成后反应4h，取出烧瓶，此时烧瓶内有固体析出，且溶液呈浅黄色，抽滤得固体A，将滤液置于旋转蒸发仪上减压蒸馏，蒸去大量液体后加入NaOH溶液使体系呈碱性；
[0019]将抽滤后的液体加入丙酮并置于冰箱内冷冻过夜，取出样品，抽滤得固体B(自然风干)，混合固体A和B，即4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0021]合成步骤简单，反应条件温和，产物收率高，可用于工业化生产。制备的4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠，其生物活性度高，可广泛适用于农药行业，具有极高地经济和社会价值。
【附图说明】
[0022]图1是4-吡嗪基嘧啶硫酚的质谱图。
[0023]图2是4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的质谱图。
[0024]图3是4-吡嗪基嘧啶硫酚的核磁谱图。
[0025]图4是4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的核磁谱图。
[0026]图5是4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成路线图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
[0028]请参阅图5，一种4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成方法，包括如下步骤:
[0029]步骤一、3-( 二甲氨基)-1-(2-吡嗪基)-2_丙烯-1-酮的合成
[0030]称取32.67g乙酰吡嗪于放有磁子的干燥500ml圆底烧瓶内，加入50mlDMF，再加入35.8mlN，N- 二甲基甲酰胺二甲基缩醛，最后加入lOOmlDMF。
[0031]将加好原料的圆底烧瓶于油浴锅内以110°C回流6h，再降温至80°C直接减压蒸馏，待蒸出10ml左右液体后，停止蒸馏，此时混合相中液体呈黑色(蒸出液体可回收再利用)。
[0032]将烧瓶内黑色液体冷却至室温，此时有大量黄色固体析出，向烧瓶内加入250ml无水乙醚分散，将烧瓶放在冰箱中冷冻过夜，结晶，抽滤，用无水乙醚洗涤固体，得黄绿色固体(产率为94.6% ) ο
[0033]步骤二、4-R比嘆基啼啶硫酸的合成
[0034]称取5g钠，切碎后分批加入盛有500ml无水乙醇的100ml圆底烧瓶中，待固体钠完全溶解后，加入45.21g 3- ( 二甲氨基)-1-(2-吡嗪基)-2-丙烯-1-酮和19.41g硫脲(此时溶液显黑红色)，回流10h，无固体析出(此时溶液呈酒红色)。
[0035]冷却，用HAC调节pH，边调节边搅拌，开始无明显现象，待pH调节至5左右时，接着有大量固体析出，PH调节至5左右即可，将烧瓶于冰箱中冷冻过夜，抽滤，用无水乙醇洗涤，干燥得固体产物(产率为40% -50%之间)。4-吡嗪基嘧啶硫酚的质谱图和核磁谱图分别如图1、3所示。
[0036]核磁谱图中，1HNMR(6，CDC13):9.66(d，1H，pyrimidyl-H)，8.75(s，1H，pyrazinyl-H)，8.69(d，IH，pyrazinyl-H)，8.44(d，1H，pyraziny1-H)，7.91(d，1H，pyrimidyl-H)
[0037]步骤三、4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成
[0038]称取19g 4-吡嗪基嘧啶硫酚于放入磁子的干净500ml圆底烧瓶内，用量筒量取400ml去离子水，称取4gNaOH，将NaOH用去离子水分批溶解并加入烧瓶内，摇均。
[0039]待全部溶解后置于磁力搅拌仪上用油浴锅60°C加热搅拌。
[0040]量取50ml双氧水置于恒压分液漏斗内，缓慢(每秒一滴)滴入烧瓶内，滴入小部分后溶液呈深咖啡色，待50ml滴加完继续加入50ml缓慢滴加，在加入双氧水过程中要一直观察烧瓶内变化，防止反应剧烈导致液体喷出，在此过程中会看到烧瓶内颜色逐渐变浅。
[0041]滴加完成后反应4h，取出烧瓶，此时烧瓶内有固体析出，且溶液呈浅黄色，抽滤得固体A，将滤液置于旋转蒸发仪上减压蒸馏，蒸馏时温度不宜过高，60°C为上限，且蒸发后留有液体不宜过多也不宜过少，视所做量多少而定，蒸去大量液体后加入NaOH溶液使体系呈碱性。
[0042]将抽滤后的液体加入丙酮并置于冰箱内冷冻过夜，取出样品，抽滤得固体B(自然风干)，混合固体A和B，即4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠。4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的质谱图和核磁谱图分别如图2、4所示。质谱图中的主峰237对应为吡嗪基嘧啶磺酸根负离子。
[0043]核磁谱图中，1HNMR( δ，CDC13):9.56(d，1H，pyrimidyl-H)，8.76(s，1H，pyrazinyl-H)，8.69(d，IH，pyraz inyl-H)，8.62(d，1H，pyraz iny1-H)，8.09(d，1H，pyrimidyl-H)
[0044]以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种4-啦嘆基啼啶-2-磺酸钠的合成方法，其特征是包括如下步骤: 步骤一、3-( 二甲氨基)-1-(2-吡嗪基)-2-丙烯-1-酮的合成称取32.67g乙酰吡嗪于放有磁子的干燥500ml圆底烧瓶内，加入50mlDMF，再加入35.8mlN，N- 二甲基甲酰胺二甲基缩醛，最后加入10mlDMF ； 将加好原料的圆底烧瓶于油浴锅内以110°c回流6h，再降温至80°C直接减压蒸馏，待蒸出10ml左右液体后，停止蒸馏，此时混合相中液体呈黑色； 将烧瓶内黑色液体冷却至室温，此时有大量黄色固体析出，向烧瓶内加入250ml无水乙醚分散，将烧瓶放在冰箱中冷冻过夜，结晶，抽滤，用无水乙醚洗涤固体，得黄绿色固体；步骤二、4-啦嘆基啼啶硫酸的合成 称取5g钠，切碎后分批加入盛有500ml无水乙醇的100ml圆底烧瓶中，待固体钠完全溶解后，加入45.21g 3-( 二甲氨基)-1-(2-吡嗪基)-2-丙烯-1-酮和19.41g硫脲，回流10h，无固体析出； 冷却，用HAC调节pH，边调节边搅拌，开始无明显现象，接着有大量固体析出，将烧瓶于冰箱中冷冻过夜，抽滤，用无水乙醇洗涤，干燥得固体产物； 步骤三、4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成 称取19g 4-吡嗪基嘧啶硫酚于放入磁子的干净500ml圆底烧瓶内，用量筒量取400ml去离子水，称取4g NaOH,将NaOH用去离子水分批溶解并加入烧瓶内，摇均； 待全部溶解后置于磁力搅拌仪上用油浴锅60°C加热搅拌； 量取10ml双氧水置于恒压分液漏斗内，缓慢滴入烧瓶内，烧瓶内颜色逐渐变浅； 滴加完成后反应4h，取出烧瓶，此时烧瓶内有固体析出，且溶液呈浅黄色，抽滤得固体A，将滤液置于旋转蒸发仪上减压蒸馏，蒸去大量液体后加入NaOH溶液使体系呈碱性；将抽滤后的液体加入丙酮并置于冰箱内冷冻过夜，取出样品，抽滤得固体B，混合固体A和B，即4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠。
【专利摘要】本发明涉及一种嘧啶类农药化合物，具体是涉及一种4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠的合成方法。将乙酰吡嗪、DMF以及N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛，回流反应。钠切碎后分批加入盛有无水乙醇的烧瓶中，固体钠完全溶解后，加入上步产物和硫脲，回流至无固体析出；冷却调节pH，析出大量固体，冷冻过夜抽滤。将NaOH用去离子水分批溶解并加入已放入上步产物的烧瓶内，加热搅拌，置于恒压分液漏斗内的双氧水缓慢滴入，反应完成后大量固体析出，即4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠。合成步骤简单，反应条件温和，产物收率高，可用于工业化生产。制备的4-吡嗪基嘧啶-2-磺酸钠，其生物活性度高，可广泛适用于农药行业，具有极高地经济和社会价值。
【IPC分类】C07D403/04
【公开号】CN105153123
【申请号】CN201510633096
【发明人】董华泽, 凌波, 谢冬, 朱艺, 程华, 毕建洪
【申请人】合肥师范学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月29日