二氨基吡啶及其衍生物的合成(2)

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1 引言

1.1 概述

大自然中存在着许多吡啶类化合物，许多生物中含有吡啶环化合物，例如，煤焦油中含有吡啶以及由吡啶衍生出来的化合物 [1]。当前，有文献报道吡啶和苯环在性质和结构上有一定的相似性是因为吡啶是苯环的电子等排体。化学工业生产中，常用吡啶环替代苯环从而得到生物活性更高、毒性更低、选择性更高的新型化合物。吡啶类化合物及其它的衍生物用途很广泛，是医药、农药等的重要中间体。吡啶用于医药行业，可以用来生产磺胺（Sulfonamides）、合毒素、维生素A（视黄醇）、可的松（11-脱氢-17-羟皮质酮）等药物；还可用来生产杀虫剂如2-氯-5-氨甲基吡啶、除草剂如一氨氯吡啶酸等农药。例如，3-甲基吡啶就有多种用途，既可以用来合成香料，也可以作为制备农药的重要中间体，又可以作有机溶剂，但是它最常见的用途是作为合成尼古丁（Nicotine）、烟酰胺（Niacinamide）等的原料。由于吡啶杂环和苯环的性质有部分相似，所以在化学工业生产中可以用吡啶杂环替代已有化合物中的苯环得到新的化合物，或者在含有吡啶杂环的化合物中引入其它官能团从而得到新的化合物，然后将这些新的化合物投入工业生产，总而言之，吡啶类化合物在化学工业中扮演着重要的角色[2]。虽然目前我国对含吡啶杂环类化合物的研究和应用已经取得了迅速的发展，然而，吡啶类杂环化合物在国内的应用还屈指可数，可以说是比较落后的，尤其是与发达国家相比。国内生产的吡啶类化合物数量非常有限，离满足工业生产的需求还有很大的距离，所以所需的吡啶化合物主要依赖进口，但是进口商品价格相对较高，在经济上是不太合理的。以上种种情况严重阻碍了吡啶类化合物在化学工业上的应用。当前，虽然国内有不少科研工作者在研究吡啶类化合物，但对硝基特别是多氨基吡啶的报道还特别少，尤其是没有工业化产品。所以，本文合成出的二氨基吡啶衍生物对推动吡啶类化合物的研究及应用具有一定的意义。

1.1.1 含硝基的吡啶化合物的性质及应用

大部分含硝基的吡啶类化合物在常温下是以固体形式存在的，易溶于有机溶剂难溶于水，吡啶环上的取代基，易被亲核试剂取代，尤其是卤素，它们是医药、农药、染料的重要中间体[3]。很多研究含能材料的科研者想利用含有多个硝基和多个氨基的吡啶类化合物来制作高能钝感炸药，含吡啶环炸药的研究无论在国内还是国外都引起了广泛的关注和研究，发展前景相当可观。

1.1.1.1 用于合成医药

含硝基的吡啶类化合物可以作为药物中间体，因此在药物合成方面具有较为广泛的用途。例如：以4-硝基吡啶为原料，经过还原、乙酰化、成盐等步骤合成4-乙酰氨基哌啶醋酸盐（一种抗生素），然后再经过烷基化、季铵化得到一种可以抑制抗金球菌的抗生素[4]；4-硝基吡啶也能用于制备灭菌剂如fluopyram、抗心律不齐药以及新型抗压药吡那地（如图1.1）等药物。

吡那地

1.1.1.2 用于合成农药

我国的农药产量和消费在世界上均处于领先水平，仅次于美国。为了更好地贯彻实施“可持续发展战略”，所以要求农药具有高效、低毒以及与环境相容性好等特点。以含吡啶环类化合物为中间体的农药因为恰好符合这些特点，越来越成为开发的热点。例如2-氨基-3-硝基-5-溴吡啶的衍生物对于锈病、稻瘟病等多种病菌均有很高的活性，它的衍生物如卤代的4-位硝化吡啶类化合物作为植物生长调节剂的关键中间体己得到广泛研究和应用，该类化合物可促进植物生长，增加产量，在农业中有着重要的作用，其分子结构特征(图1.2)如下[5]： 1.1.1.3用于合成含能材料