介紹

3-甲氨基吡啶的分子式為C6H8N2，外觀為，難溶于水，稍溶于乙醇和乙醚，溶于氯仿、苯和醋酸。

圖一 3-甲氨基吡啶

合成

將200g CAT1催化劑裝入2.5cm×150cm的反應管中，通入載氣N2，將溫度編程至250°C，切換至10%氫氣/氮氣；在300分鐘內(nèi)加熱至450°C還原催化劑。5小時后，在氮氣流中將溫度降至320°C，引入3-氨基吡啶和甲醇的混合溶液（甲醇與3-氨基吡啶的摩爾比為8:1），控制進料速率，使物料空速為1.2 h-1，用島津GC-2010氣相色譜法定量測定低沸點物質(zhì)的流出產(chǎn)物，并與標準物質(zhì)的保留時間和峰面積進行比較進行定量分析。采用色譜積分面積歸一化法測定3-氨基吡啶原料的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物3-甲氨基吡啶和3-二甲氨基吡啶的選擇性[1]。

圖二 3-甲氨基吡啶的合成

將100.1 g（633 mmol）3-溴吡啶與160 ml（1280 mmol）8M甲胺的乙醇溶液、4 g（27.5 mmol）8-羥基喹啉和2.2 g（11.5 mmol）碘化銅在高壓釜中在120°下攪拌16小時。將混合物在砂/硅膠上抽濾并濃縮，向殘余物中加入檸檬酸水溶液和環(huán)己烷，水相用氯化鈉飽和，與稀氫氧化鈉水溶液混合至pH為10，用乙酸乙酯提取6次，合并的有機相用無水MgSO4干燥并蒸發(fā)。殘余物在膜泵真空下在球管中蒸餾。3-甲氨基吡啶收率：46.8克（理論值的63%）。1H-NMR（CD3CN）2.75（s，3H），4.3（br，1H），6.85（m，1H）[2]。

圖三 3-甲氨基吡啶的合成2

在300°C的H2流下還原0.5小時后，在不將催化劑暴露于空氣的情況下進行了催化測試。通過隔膜入口將甲醇（30mmol）注入玻璃管內(nèi)的還原催化劑中，從而用一層甲醇覆蓋催化劑以限制其暴露在空氣中。在空氣下移除隔膜后，將3-硝基吡啶（1mmol）、固體NaOH（1mmol）、正十二烷（0.25mmol）和磁力攪拌棒放入管中。將管插入不銹鋼高壓釜（28 ml）中，并用N2氣體吹掃。最后，將所得混合物在150°C下加熱，并在1bar N2下攪拌。對于正辛胺的模型反應，通過應用分離或商業(yè)產(chǎn)品的GC靈敏度，使用正十二烷作為內(nèi)標，通過GC分析確定催化劑篩選、反應條件優(yōu)化、動力學研究和控制反應、正辛胺轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物收率。對于底物范圍研究，使用硅膠60（球形，60-100μm），使用己烷/乙酸乙酯或乙酸乙酯/甲醇作為洗脫溶劑，通過柱色譜分離產(chǎn)物。通過1H和13C NMR以及GC-MS方法測定和鑒定分離的胺衍生物3-甲氨基吡啶的收率[3]。

圖四 3-甲氨基吡啶的合成3

參考文獻

[1]牟新東,王喜成,李慧.催化氨基吡啶N-烷基化的方法[P].山東省:CN202110576988.6,2021-08-06.

[2]KATSUHIK M T E S N K A O E B M R E M F .Acylated Aminopyridine and Aminopyridazine Insecticides[P].US20100753185,2010-12-02.

[3]Jamil M ,Touchy S A ,Rashed N M , et al.N -Methylation of amines and nitroarenes with methanol using heterogeneous platinum catalysts[J].Journal of Catalysis,2019,37147-56.