牛學(xué)麗 ,劉 志 ,楊 華
(1.聊城大學(xué) 山東省化學(xué)儲能與新型電池技術(shù)重點實驗室,山東 聊城 252059;2.晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化工系,山西 晉城 048026)
吡啶酮是一種應(yīng)用很廣泛的化工原料,它可以作為合成利尿藥物托拉塞米或其他藥物中間體,因此很多吡啶酮及其衍生物被合成[1-2]。由于肟基非常適合與金屬參與配位,因此吡啶酮肟引起了化學(xué)工作者的極大研究興趣。吡啶酮肟的衍生物與金屬形成了多變的拓撲結(jié)構(gòu)[3-4],以及單分子磁體[5]。
圖1:反應(yīng)方程式Figure 1:The Reaction Equation
Nicolet-460型紅外光譜儀(KBr壓片,掃描范圍 400-4000 cm-1)、Mercurry Plus-400 型核共振波譜儀、X-4數(shù)字顯示顯微熔點測定儀 (未經(jīng)校正)、ZNCL-GS型油浴電磁攪拌儀、HJ-6型多頭磁力攪拌器、Perkin-Elmer2400II型元素分析儀。
2-乙酰吡啶、鹽酸羥胺、氫氧化鈉、鹽酸等試劑和溶劑均為市售分析純,且使用時未作進一步純化處理。
將氫氧化鈉和鹽酸羥胺按2:1的摩爾比混合,冰浴條件下,用一定量的水溶解。將此溶液緩慢滴加到與鹽酸羥胺等摩爾量的2-乙酰吡啶的水溶液中,室溫攪拌一段時間,后用稀鹽酸酸化,得粉色固體,抽濾,干燥得目標(biāo)化合物。
試驗了不同溫度下反應(yīng),產(chǎn)率隨溫度升高略微有些降低,考慮成本及操作難易程度,筆者選擇在室溫下反應(yīng)。而與類似的martin[6]的合成方法相比,筆者只是在溶解過程中使用了冰浴。
開始反應(yīng)時,混合溶液為粉色透明溶液。試驗了不同反應(yīng)時間目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率,發(fā)現(xiàn)隨時間的推進,產(chǎn)率會不斷增加,到6 h后,產(chǎn)率增幅不大,所以把反應(yīng)時間確定為6 h。而文獻[6]中的合成反應(yīng)需要過夜,時間成本增加。產(chǎn)率隨時間變化情況如圖2所示。
圖2:產(chǎn)率對反應(yīng)時間的變化圖Figure 2:The Yield with the Reaction Time
類似的合成中,有水、甲醇和乙醇分別作為反應(yīng)溶劑的。試驗中,用水、甲醇和乙醇作溶劑都可以得到目標(biāo)產(chǎn)物,而用乙醇作溶劑的產(chǎn)率稍低,水和甲醇為溶劑的反應(yīng)目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率相當(dāng)。綜合考慮成本,選用水作溶劑最合適。
反應(yīng)結(jié)束后,需要用稀鹽酸酸化,以中和反應(yīng)前加入的氫氧化鈉。在pH值為6時,瞬時就會產(chǎn)生大量的沉淀;而pH值大于6時,基本無沉淀,pH值小于6時,沉淀無明顯增多。綜合以上情況,酸化pH值選擇為6。
2.5.1 元素分析結(jié)果
C7H8N2O,計算值:C 61.75%,H5.92%,N 20.58%;實驗值:C 61.66%,H 5.88%,N 20.63%。
2.5.2 H核磁圖譜
對照了標(biāo)準(zhǔn)核磁圖譜,高度吻合。在8.64,7.84,7.69和7.28處分別有一個吸收峰,它們是苯環(huán)上四個氫的吸收峰;在2.41處有一個吸收峰是羥基上氫的吸收峰;在2.35處的吸收峰是甲基上三個氫的吸收峰,受到肟基的影響向高場移動。
2.5.3 紅外圖譜
圖3:產(chǎn)物的紅外吸收圖譜Figure 3:The Infrared Absorption Spectra of Products
紅外光譜數(shù)據(jù) (KBr pellet,cm-1)∶3417(vs),3063(s),2850(s),1637(w),1591(s),1491(m),1439(m),1324(w),1002(s),935(m),836(w),674(m),631(m),560(w),517(w)。
從譜圖數(shù)據(jù)中可以看出,羰基在~1680處的強特征吸收峰消失了,取而代之的是肟基在~1002處的特征吸收峰。
2.5.4 熔點
測定化合物的熔點為:m.p.103℃。