专利名称：：一种吡啶衍生化合物及其制备方法
技术领域：
：本发明属于一种吡啶衍生化合物及其制备方法
技术领域：
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背景技术：
：4,8,10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[1,5-"]嘧啶是一种新的吡啶衍生化合物，该物质及其制备方法，到目前为止，还没有文献报道。
发明内容本发明的目的是提供一种新的吡啶衍生化合物及其制备方法。该化合物是一种化工原料，有着广泛的用途。尤其在荧光材料上的应用，更为突出，创造一种新型发光材料，是一种很有应用前途的发光材料；同时，它也是一种新型螯合剂，与金属离子合成金属配合物。本发明解决上述技术问题的技术方案如下l.一种吡啶衍生化合物，该吡啶衍生化合物的化学名称为4,8,10-三甲基-2-(3，5-二基吡唑)-吡啶[2，，3，:3,4]吡唑[1,5-"]嘧啶；结构式为分子式为C17H18N6理化性质外观为浅黄色针状晶体，熔点105106。C，无味，易溶于四氢乙酸乙酯、二氧六环，不溶于N,N-二甲基甲酰胺和石油醚，微溶于甲醇、乙醇和丙酮。2.—种吡啶衍生化合物的制备方法反应方程式23制备步骤依次如下1)化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺"的制备以3-氰基-4-甲基-2，6-二氯吡啶和水合肼为原料，铜作催化剂，催化剂用量是3-氰基-4-甲基-2，6-二氯吡啶量的1%左右，搅拌均匀，油浴回流5h，反应结束后，得黄色溶液；经冷却，抽滤，所得黄色粉末，用乙醇重结晶，得到黄色针晶，即化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺"；2)化合物3"4，8,10-三甲基-2-(3,5-二甲基吡唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[l,5-fl]嘧啶"的制备，以1)得到的化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺"和乙酰丙酮为原料，乙酸作催化剂，催化剂用量是4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺量的1%左右；搅拌均匀，油浴回流5h，反应结束后，得浅黄色溶液，冷却，抽滤，用乙醇重结晶，得浅黄色针状晶体，即为本发明产物4,8,10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[l,5-"]嘧啶"；3)本发明4,8，10-三甲基-2-(3,5-二基吡唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[l,5-a]嘧啶的确认将制得的4，8,10-三甲基-2-(3,5-二基吡唑)-吡啶[2，,3，:3，4]吡唑[1,5-《嘧啶浅黄色针状晶体溶解于四氢呋喃中，加适量水，于室温缓慢挥发即可得到无色柱状晶体。通过切片，选取0.49mmx0.32mmx0.29mm的单晶，在BrukerSmartAPEXIICCD衍射仪上，用经石墨单色化器单色化的MoKa(1=0.071073nm)射线，以a)-6l方式扫描，扫描范围为1.42°<0<25.01°，在298(2)K下，共收集衍射点7759个，其中2727个为独立衍射点，强度数据经Lp和经验吸收校正，由直接法和Fourier合成法求解，经全矩阵最小二乘法对F2进行修正。结构分析用SHELXL-97软件包完成。晶体结构分析表明，化合物3的分子式为CnH^N6，相对分子质量为307.38g/mL，晶体为单斜晶系，尸2,/c空间群，晶胞参数为a=8.0338(9)nm,6=28.618(3)nm,c=7.2688(8)nm,a=7=90.00,〃=111.051(2),F=1559.6(3)nm3,Dc=1.309mg/m3，A-0.083mm-1，尸(000)=652，Z=4。1.本发明4,8,10-三甲基-2-(3,5-二基吡唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[1，5《]嘧啶的用途。4,8,10-三甲基-2-(3,5-二基吡唑)-吡啶[2，,3，:3，4]吡唑[l,5-a]嘧啶是一种化工原料，在荧光材料，医药、农药、材料等方面有着广泛的用途，尤其在荧光材料上的应用，更为突出，创造一种新型发光材料，是一种很有应用前途的发光材料。它也是一种新型螯合剂，与金属离子合成金属配合物。本发明的有益效果是提供了一种新的吡啶衍生化合物4，8,10-三甲基-2-(3,5-二基吡唑)-吡啶[2，,3':3，4]吡唑[l,5-a]嘧啶及其制备方法。它是一种化工原料，有着广泛的用途，尤其在荧光材料上的应用，更为突出，创造一种新型发光材料，是一种很有应用前途的发光材料。它也是一种新型螯合剂，与金属离子合成金属配合物。图1是本发明的中间产物的4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺的红外谱图谱图。图2是本发明最后产物的4,8,10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[1，5《]嘧啶的红外光谱图。图3是本发明的原料3-氰基-2，6-二氯-4-甲基吡啶的紫外光谱图。图4是本发明最后产物4,8,10-三甲基-2-(3,5-二甲基吡唑)-吡啶[2，，3，:3，4]吡唑[l，5-"]嘧啶(最终产物)的紫外光谱图。图5是本发明原料和最终产物紫外光谱图的比较图。图6是本发明的最终产物用核磁共振iH谱测定并进行结构分析图。图7是本发明最终产物用核磁共振13C谱测定并进行结构分析图。图8是本发明分子立体构型图。图9是本发明晶胞堆积图。图10是本发明分子堆积中的弱氢键作用图。具体实施例方式下面结合附图及制备方法实施例对本发明作进一步描述实施例1:l.化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺"的制备。取3g(0.016mol)3-氰基-4-甲基-2，6-二氯吡啶于50mL的圆底烧瓶中，加入10mg铜粉，再缓慢加入10mL85r。(0.206mol)的水合肼油浴100120。C回流38h。反应结束后，得黄色溶液，冷却，将反应液置于冰箱中冷冻一夜。抽滤，所得黄色粉末用乙醇重结晶，得2.48g黄色针晶，产率87%。熔点235236°C;IR(KBr)v:3397.7，332707，3330.2,3181.8，2994.8，2925.4，2830.4，1621.7，1487.9，1468.3，1403.5，1323.2，1218.8，912.1，830.7，816.1，734.6cm";Anal.CalcdforC7H10N6:C47.18，H5.66,N47.16;foundC47.16，H5.69,N47.15。2.化合物3"4,8,10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[l,5-a]嘧啶"的制备。将l.得到的化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺"48g(0.014mol)置于50mL的圆底烧瓶中，向其中加入10mL(0.098mol)乙酰丙酮和2mL(0,035mol)乙酸，搅拌均匀，油浴100120。C回流38h，反应结束后，得浅黄色溶液，冷却，将反应液冷藏一夜，抽滤，用乙醇重结晶，得浅黄色针状晶体，干燥，称重，得2.55g浅黄色针晶，产率52%。熔点105106°C;^NMR(DMSO，300MHz)3:7.3(s，1H，CH-吡啶)，6.9(s，1H，CH國嘧啶)，5.9(s，1H，CH-吡唑)，2.802.33(m,15H，CH3);IR(KBr)v:3022.2，2977.6，2923.8，2360.3，2339.4，1630.3，1575.9，1443.3，1384.3，1366.5cm-1;Anal.CalcdforCI7H18N6:C66.65，H5.92,N27.43;foundC66.62，H5.93,N27.45。将制得的纯品0.3g溶解于20mL四氢呋喃中，加5mL水，室温缓慢挥发10天即可得到无色柱状晶体。通过切片，选取0.49mmx0.32mmx0.29mm的单晶，在BrukerSmartAPEXIICCD衍射仪上，用经石墨单色化器单色化的MoKct(/1=0.071073nm)射线，以方式扫描，扫描范围为1.42°<6<25.01°。在298(2)K下，共收集衍射点7759个，其中2727个为独立衍射点。强度数据经Lp和经验吸收校正，由直接法和Fourier合成法求解，经全矩阵最小二乘法对F2进行修正。结构分析用SHELXL-97软件包完成。晶体结构分析表明，化合物3的分子式为C17H19N6，相对分子质量为307.38g/mL，晶体为单斜晶系，尸2火空间群，晶胞参数为"=8.0338(9)nm，6=28.618(3)nm，c=7.2688(8)nm，《=尸90.00，/=111.051(2)，「=1559.6(3)nm3,Dc=1.309mg/m3，/^=0.083mm"，F(000)=652，Z=4。附图分析(1)红外光谱分析在制备4,8,10-三甲基-2-(3,5-二甲基批唑)-吡啶[2，,3，:3,4]吡唑[l，5-a]嘧啶的过程中，中间产物4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺的红外谱图如图1所示。4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3，4-b]-吡啶-3-胺(中间产物)的谱图分析在3397cm"处有吡唑环内N-H的伸縮振动吸收峰，在33003181cm"处有氨基的N-H伸縮振动吸收峰，在28393065cm"处有甲基的伸縮振动吸收峰，在1621cm"和1600cm"处有共轭环内的C-N的伸縮振动吸收峰，在13231487cm'1处有甲基的弯曲振动吸收峰。本发明4，8,10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2，，3，:3,4]吡唑[l,5-a]嘧啶的红外光谱图如图2所示，谱图分析在29232977cm"处有甲基的伸縮振动吸收峰，在23602339cm"处有C02吸收峰，在16301575cm"处有共轭环内的C-N、C-C伸縮振动吸收峰，在13431443cm"处有甲基的弯曲振动吸收峰，从谱图上可以初步推断中间产物的氨基己经发生反应。(2)紫外光谱分析为了进一步了解生成的物质的共轭体系是否变化，我们还进行了紫外光谱分析。如果共轭体系变大，则生成的物质的吸收峰会变大，峰的位置会发生红移。图3是本发明4,8，10-三甲基-2-(3,5-二甲基吡唑)-吡啶[2，,3，:3，4]吡唑[1,5-"]嘧啶的原料3-氰基-2,6-二氯-4-甲基吡啶的紫外光谱图，从图3中我们可以看出，在200225nm和225250nm处有吸收峰，最大吸收度分别是高出1.5和0.75。图4是4,8，10-三甲基-2-(3,5-二甲基吡唑)-吡啶[2，，3，:3,4]吡唑[l，5-a]嘧啶(最终产物)的紫外光谱图，从图4可见，在275325nm处有吸收峰，最大吸收度是1.25。图5是原料和最终产物紫外光谱图的比较图，通过比较可推知峰的位置会发生红移，生成最后产物的共轭体系比原料的大(因为在测量时没有使中间产物和产物的浓度一样，所以从他们的峰的高低分不出共轭体系的大小)。(3)核磁共振iH谱、"C谱对最终产物进行分析最终产物用核磁共振谱测定并进行结构分析，如图6所示。最终产物用核磁共振13C谱测定并进行结构分析，如图7所示。图6和图7的结构分析是完全相同的，确认了最终产物的结构如图6、图7中的结构式。表1化合物3中部分非氢原子的分数坐标(xlO,和热参数(xl04nm2)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>C(13)3276(5)4092(2)8130(7)65(1)C(14)4909(5)4301(1)7989(6)55(1)C(15)5316(6)4756(2)7804(7)70(1)C(16)7023(6)4775(1)7723(7)64(1)C(17)8113(6)5183(2)7530(8)89(2)表2化合物3的部分键长(10"nm)和键角(。)N(l)-C(5)1.327(4)N(l)-C(l)1.351(4)N(2)-N(3)1.355(4)N(2)-C(l)1.360(4)N(3)-C(9)1.369(4)N(3)-C(6)1.386(4)N(4)-C(ll)1.322(4)N(4)陽C(6)1.364(4)N(5)-N(6)1.378(4)N(5)-C(14)1.388(5)N(5)-C(5)1.422(4)N(6)-C(16)1.327(5)C(l)-C(2)1.415(4)C(2)-C(6)1.394(5)C(2)-C(3)1.411(5)C(3)-C(4)1.399(5)C(3>C(7)1.490(5)C(4)墨C(5)1.402(5)C(5)-N(l)-C(l)113.2(3)N(3)-N(2)-C(l)103.1(2)N(2)-N(3)-C(9)124,4(3)N(2)-N(3)-C(6)114.1(3)N(l)-C(l)-N(2)121,7(3)N(4)-C(6)-C(2)133.0(3)C(9)-N(3)-C(6)121.5(3)N(3)陽C(6)墨C(2)105.2(3)N(6)-N(5)-C(5)117.6(3)C(3)-C(4)-C(5)119.3(3)C(2)-C(3)-C(7)122.2(3)C(4)-C(3)-C(7)121.8(3)C(4)-C(3)-C(2)116.0(3)C(3)-C(2)-C(l)118.7(3)C(6)-C(2)-C(3)136.2(3)N(l)-C(l)-C(2)125.9(3)N(2)陽C(1)隱C(2)112.5(3)C(6)-C(2)-C(l)105.1(3)晶体结构分析表明，化合物3的晶体为单斜晶系，空间群为尸2^，晶胞参数为"=8.0338(9)nm，6=28.618(3)nm，c=7.2688(8)nm，=y=90.00,y9=l11.051(2)，K=l559.6(3)nm3，Dc=1.309g/cm3，p=0.083mm"，尸(000)=652，Z=4,A=0.0566，wi2=0.1320。从单分子的立体构型图8中可以看出，三个环共用一个平面，另外的吡唑环与这个平面的夹角仅为4.2°，四个环基本处于同一个平面，分子内没有氢键或弱键相连，而从堆积图9中可看到，分子间是用弱键相连接的，形成层状结构。在同一层中，嘧啶和吡啶上的甲基以及批唑中的氮C7N2通过弱氢键将分子连接起来，而层与层之间靠杂环中的其他弱氢键C5C9，C5C10，C3C6，C6C2连接起来，如图10中所示，层与层之间的夹角为0.88。，层与层基本平行。权利要求1.一种吡啶衍生化合物，其特征在于1)该吡啶衍生化合物的化学名称为4，8，10-三甲基-2-(3，5-二基吡唑)-吡啶[2’，3’∶3，4]吡唑[1，5-a]嘧啶；2)结构式为分子式为C17H18N63)理化性质外观为浅黄色针状晶体，熔点105～106℃，无味，易溶于四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、二氧六环，不溶于N，N-二甲基甲酰胺和石油醚，微溶于甲醇、乙醇和丙酮。2.—种吡啶衍生化合物的制备方法，其特征在于，反应方程式制备步骤依次如下1)化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3，4-b]-吡啶-3-胺"的制备以3_氰基_4-甲基-2,6-二氯吡啶和水合肼为原料，铜作催化剂，催化剂用量是3-氰基-4-甲基-2，6-二氯吡啶量的0.5%左右，搅拌均匀，油浴回流5h，反应结束后，得黄色溶液；经冷却，抽滤，所得黄色粉末，用乙醇重结晶，得到黄色针晶，即化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3,4-b]-吡啶-3-胺"；2)化合物3"4，8,10-三甲基-2-(3,5-二甲基吡唑)-吡啶[2，,3，:3，4]吡唑[l,5-a]嘧啶"的制备，以1)得到的化合物2"4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3，4-b]-吡啶-3-胺"和乙酰丙酮为原料，乙酸作催化剂，催化剂用量是4-甲基-6-肼基-21^-吡唑[3，4七]-吡啶-3-胺量的1%左右；搅拌均匀，油浴回流5h，反应结束后，得浅黄色溶液，冷却，抽滤，用乙醇重结晶，得浅黄色针状晶体，即为本发明产物4,8,10-三甲基-2-(3,5-二甲基吡唑)-吡啶[2'，3，:3，4]吡唑[l,5-"]嘧啶"。全文摘要本发明公开了一种吡啶衍生化合物及其制备方法，该吡啶衍生化合物的名称为4，8，10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2′，3′3，4]吡唑[1，5-a]嘧啶。制备方法是以3-氰基-4-甲基-2，6-二氯吡啶为原料，铜作催化剂，与水合肼反应，得到4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3，4-b]-吡啶-3-胺，产率87％；4-甲基-6-肼基-2H-吡唑[3，4-b]-吡啶-3-胺再与乙酰丙酮反应，乙酸作催化剂，得到本发明产物4，8，10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2′，3′3，4]吡唑[1，5-a]嘧啶，产率52％。4，8，10-三甲基-2-(3，5-二甲基吡唑)-吡啶[2′，3′3，4]吡唑[1，5-a]嘧啶在荧光材料，医药、农药、材料等方面有广泛的潜在用途。文档编号C07D471/14GK101544639SQ200910114038公开日2009年9月30日申请日期2009年5月7日优先权日2009年5月7日发明者宇冯,尹显洪,玥庄,张珊珊,胡飞龙,黄忠京申请人:广西民族大学