一技术领域
本发明涉及室温合成多取代吡啶类化合物的方法，属于化学材料制备技术领域。本方法适用于以三乙胺/三硝基甲烷低共熔体作为催化剂，乙醇水溶液为反应介质，以芳香醛、丙二氰、苯硫酚为原料，在常温、常压下搅拌一段时间，合成该目标化合物的场合。
二
背景技术：
多取代吡啶类化合物具有重要的药理活性，在抗朊病毒、hiv-1整合酶、杀菌等领域有广阔的应用，目前文献所报道的合成方法以催化合成法为主，所用的催化剂包括季铵碱(b.c.ranu，r.jana，s.sowmiah，j.org.chem.2007，72，3152；k.guo，m.j.thompson，b.n.chen，j.org.chem.2009，74，6999)，离子液体(j.j.tian，h.y.guo，chin.j.org.chem.2012，32，193)，无水氯化锌(m.sridhar，b.c.ramanaiah，p.s.rao，tetrahedronlett.2009，50，3897)。
目前有关的研究重点主要是筛选催化剂，以达到减少环境污染、缩短反应时间、提高多取代吡啶类化合物的产率。尽管取得了较大的进展，但上述方法存在下列其中的1个或1个以上的问题：(1)催化剂难以回收利用；(2)催化剂对空气或水的稳定性较差；(3)反应底物要求较苛刻；(4)反应需要在加热条件下反应等。
本发明涉及的室温合成多取代吡啶类化合物的方法不同于上述公开的合成方法，以三乙胺/三硝基甲烷低共熔体为催化剂，采用乙醇与水的混合物为反应介质，以芳香醛、丙二氰、苯硫酚为原料，在常温、常压下搅拌一段时间，合成该目标化合物。反应结束后过滤、洗涤、干燥得到产品，滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用。
三
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种室温合成多取代吡啶类化合物的新方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：室温合成多取代吡啶类化合物的方法，关键技术是采用以三乙胺与三硝基甲烷形成的低共熔体为催化剂，该催化剂结构中的铵阳离子、碳负离子同时作用、协同催化，协同催化的活性高于单一管能基团的催化活性，催化剂对空气和水都很稳定，因此，可以采用乙醇和水的混合溶剂为反应介质，以芳香醛、丙二氰、苯硫酚为原料，在常温、常压下合成该目标化合物的合成。
本发明所用的低共熔体催化剂制备方法如下：
将等摩尔的三乙胺，三硝基甲烷，溶于无水乙醇中，常温常压下搅拌1-2小时，常压或减压条件下除去乙醇，得到室温下呈透明黄色液体的物质，即为三乙胺/三硝基甲烷低共熔体，本发明中作为催化剂使用。
所用的原料芳香醛具有如式(2)的结构：
式(2)中，r1是h，2-cl，4-cl，4-och3，2-no2，3-no2，4-no2中的任意一个；
本发明所述所述的室温合成多取代吡啶类化合物的方法所用原料芳香醛、乙酰乙酸乙酯或乙酰乙酸甲酯、脲素的摩尔比为1∶1∶1。
本发明所述的室温合成多取代吡啶类化合物的方法，乙醇和水混合溶剂的用量为原料总质量的500～1000％。
本发明所述的室温合成多取代吡啶类化合物的方法，催化剂用量为芳香醛摩尔数的5～20％，其中优选10％。
本发明所述的室温合成多取代吡啶类化合物的方法，低共熔体催化剂、原料、去离子水按照比例依次投料混合搅拌。
本发明所述反应的时间为10～60分钟。
本发明所述室温合成多取代吡啶类化合物的方法，反应结束后通过过滤、洗涤、干燥得到纯净产品，催化剂的循环使用分为两种情况：一是合成相同的产品，那么滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料，进行下一批次的反应；二是合成不同的产品，需要蒸馏除去溶剂，催化剂经乙酸乙酯洗涤、干燥，除去杂质后便可以重复使用。
本发明所依据的化学反应原理如式(3)：
依据本发明提供的室温合成多取代吡啶类化合物的方法，其技术关键是采用三乙胺与三硝基甲烷形成的低共熔体作为催化剂，乙醇的水溶液作为反应介质，芳香醛、丙二氰、苯硫酚于常温、常压下搅拌进行合成。反应结束后过滤回收催化剂，可以重复使用；产品过滤、洗涤、干燥得到纯净产品。本发明与现有技术相比，优点为(1)所有的原材料来源广泛，制备方便；(2)催化剂催化效果好，通过简单的过滤即可分离回收并且循环使用，节能减排的效果明显；(3)催化剂接近中性，可容纳含有碱性、酸性、中性官能团的底物；(4)反应常温常压，安全平稳，容易工业放大，是环境友好的化工过程。
四具体实施方式
下面的实施例对本发明做进一步说明，其目的是能够更好理解本发明的内容。但是实施例不以任何方式限制本发明的范围。本专业领域的技术人员在本发明权利要求范围内做出的改进和调整也应属于本发明的权利和保护范围。
实施例1
催化剂的制备：
将10.12g三乙胺，15.10g三硝基甲烷，溶于50ml无水乙醇中，常温常压下搅拌10-30分钟，蒸馏除去乙醇，得到24.72g的黄色液体，收率为98％。
实施例2
在25ml圆底烧瓶中，加入苯甲醛(0.106g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和2ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应60分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率88％。滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料反应即可。
实施例3
在25ml圆底烧瓶中，加入4-氯苯甲醛(0.140g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和4ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应30分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率86％。
实施例4
在25ml圆底烧瓶中，加入2-氯苯甲醛(0.140g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和4ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应15分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率80％。滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料反应即可。
实施例5
在25ml圆底烧瓶中，加入2-硝基苯甲醛(0.151g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和3ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应40分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率90％。滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料反应即可。
实施例6
在25ml圆底烧瓶中，加入苯甲醛(0.106g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和3ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应30分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率85％。滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料反应即可。
实施例7
在25ml圆底烧瓶中，加入4-甲氧基苯甲醛(0.136g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和2.5ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应25分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率83％。滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料反应即可。
实施例8
在25ml圆底烧瓶中，加入4-硝基苯甲醛(0.151g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和3ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应40分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率89％。滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料反应即可。
实施例9
在25ml圆底烧瓶中，加入3-硝基苯甲醛(0.151g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)、催化剂(0.0252g，0.1mmol)和4ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应30分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率88％。滤液中的低共熔体催化剂不经处理可以重复使用，按照第一次投料比例投入原料反应即可。
实施例10
将实施例2反应结束回收得到的催化剂放入在25ml圆底烧瓶中，加入苯甲醛(0.106g，1mmol)、丙二氰(0.066g，1mmol)、苯硫酚(0.110g，1mmol)和2ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为1∶1)，常温、常压下搅拌反应20分钟，反应结束后过滤得到粗产品，经90％的乙醇(乙醇、水的体积比为9∶1)溶液洗涤、干燥，得到纯产品，产率88％。