專(zhuān)利名稱(chēng)：3-氰基吡啶衍生物及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)藥中間體化合物的制備，具特別涉及從木質(zhì)素為原料制備3-氰基吡啶衍生物。
背景技術(shù)：
氰基吡啶作為吡啶的一個(gè)分支，是一種重要的有機(jī)化工原料，利用其氰基的化學(xué)活潑性，被廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)用化學(xué)品、食品/飼料添加劑、日用化學(xué)品、染料和其它中間體等合成，如合成煙酸，煙酰胺，異煙酸，異煙酰肼，吡蚜酮、煙酸鉻、2-氯煙酸、毒莠啶等重要
的化工產(chǎn)品；并且許多天然產(chǎn)物或合成的化合物中都含有該類(lèi)結(jié)構(gòu)，它們展示了廣譜的生物活性[Zhou, J. F. ;Gong, G. X. ;Zhu, F. X. et al. Chin. Chem. Lett.，2009，20:37-39]，如抗菌、降血壓、治療心血管疾病、消炎等藥物性能，其最近還被證明具有ΙΚΚ-β的抑制活性[Mahesh, R. ;Perumal, R. V. ; Pandi, P. V. Bioorg. Med. Chem. Lett.，2004，14: 5179 5181],以及作為 GPR54 拮抗劑的功能[Kobayashi, T. ; Sasaki, S. ; Tomita, N. et al. Bioorg. Med.Chem. , 2010, 18:3841 3859]。近年來(lái)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，引起了廣泛關(guān)注。氰基吡啶作為一種重要的精細(xì)化學(xué)品，具有良好的市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景。目前氰基吡啶主要以石油化工原料甲基吡啶為原料通過(guò)氨氧化法合成[CN101602722A]。原料的轉(zhuǎn)化率和摩爾收率都偏低，生產(chǎn)成本偏高，而且目前石化資源價(jià)格飛漲，也進(jìn)一步助推了生成成本的增加，更重要的是石化資源帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。因此，研究一種新型高效而且綠色的合成氰基吡啶的方法已成為一種迫切需求。為了緩解未來(lái)能源與環(huán)境的雙重壓力，世界各國(guó)都十分重視可再生資源，特別是生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用，生物質(zhì)資源作為石油煤炭等化石資源的理想替代品已引起了全球的廣泛重視。生物質(zhì)資源既可作為能源，也可加工成化學(xué)品。因此，如何有效地將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為能源和化學(xué)品是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。植物生物質(zhì)是生物質(zhì)資源中的重要組成，其主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。其中纖維素和半纖維素是制造燃料酒精、發(fā)酵產(chǎn)品以及造紙?jiān)?，而木質(zhì)素作為一種非纖維化合物除了少數(shù)的工業(yè)應(yīng)用外大部分被當(dāng)作工業(yè)廢棄物未得到高效利用，將生物質(zhì)廢物木質(zhì)素轉(zhuǎn)變成高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品是提高生物質(zhì)利用效率的一個(gè)經(jīng)濟(jì)環(huán)保的好方法。多年來(lái)，科研工作者利用各種手段和方法對(duì)木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的研究，一般認(rèn)為，木質(zhì)素基本上都是由苯丙烷基單元(C6 C3)經(jīng)碳碳鍵和碳氧鍵相互連接和無(wú)規(guī)則偶合而成的，是一種具有三維空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜無(wú)定型聞聚物。其含有二種基本結(jié)構(gòu)，分別為愈創(chuàng)木基結(jié)構(gòu)、紫丁香基結(jié)構(gòu)和對(duì)輕基苯基結(jié)構(gòu)。因此，木質(zhì)素是制備芳香類(lèi)化合物的理想原料[Yang，X.-H. ；Zhang,P. -H. ；Hu,L.-H. etal. Ind. Crop. Prod. 2012,38 :14-20 ；Yang, X. -H. ；Zhang, P. -H. ；Zhou, Y. -H. et al. Chin.J. Chem. 2012，30，670-674 ;Yang，X. -H. ；Zhang, P. -H. ；Zhou, Y. -H. et al. ARKIVOC 2011，(x) ,327-337]。
三、發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的原料多為石化資源，木質(zhì)素利用率低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種3-氰基吡啶衍生物及其制備和應(yīng)用，利用生物資源木質(zhì)素合成具有高附加值的3-氰基吡啶衍生物，原料低廉易得。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種3-氰基吡啶衍生物，所述的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種3-氰基吡啶衍生物，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求I所述的3-氰基吡啶衍生物，其特征在于，所述的單一的芳香醛為香草醛、紫丁香醛或?qū)αu基苯甲醛中的任意一種。
3.如權(quán)利要求I所述的3-氰基吡啶衍生物，其特征在于，所述的芳香酮為苯丙酮、4-氯苯丙酮、二苯乙酮、苯乙酮、4-氯苯乙酮、4-溴苯乙酮、4-羥基苯乙酮、4-羥基-3-甲氧基苯乙酮中的任意一種。
4.制備權(quán)利要求f3任一所述的3-氰基吡啶衍生物的方法，其特征在于，以木質(zhì)素為原料選擇性氧化制備得到芳香醛混合物，精餾分離所得的芳香醛混合物得到單一的芳香醛，然后再利用一鍋四組分反應(yīng)以芳香酮、單一的芳香醛、丙二腈和乙酸銨為原料生成3-氰基吡啶衍生物。
5.如權(quán)利要求4所述的制備3-氰基吡啶衍生物的方法，其特征在于，具體的步驟為第一步，將木質(zhì)素和氧化劑加入到pH為1(Γ12水溶液中，攪拌均勻，16(T200°C下反應(yīng)f 5h，冷卻后，調(diào)節(jié)pH值為4，再用氯仿抽提，抽提液濃縮后即為芳香醛混合物，將芳香醛混合物精餾分離后得到單一的芳香醛； 第二步，將單一的芳香醛與芳香酮、丙二腈溶于有機(jī)溶劑1，4- 二氧六環(huán)中，再加入乙酸銨混合均勻后微波輔助加熱至10(Tl50°C反應(yīng)15飛Omin，然后加入冰水使產(chǎn)物析出，再經(jīng)重結(jié)晶得到產(chǎn)物3-氰基吡啶衍生物。
6.如權(quán)利要求5所述的制備3-氰基吡啶衍生物的方法，其特征在于，所述的氧化劑為硝基苯或CuSO4，用量為木質(zhì)素質(zhì)量的1(Γ20%。
7.如權(quán)利要求4或5所述的制備3-氰基吡啶衍生物的方法，其特征在于，單一的芳香醛、芳香酮、丙二腈與乙酸銨的物質(zhì)的量比為I I. 5 Γ1. 5 :2 3。
8.權(quán)利要求f3任一所述的3-氰基吡啶衍生物及其生理上可接受的鹽在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。
9.如權(quán)利要求8所述的3-氰基吡啶衍生物及其生理上可接受的鹽在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述的腫瘤為胰腺癌、胃癌、肝癌、肺癌中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種木質(zhì)素合成3-氰基吡啶衍生物及其制備和應(yīng)用，制備步驟為以木質(zhì)素為原料選擇性氧化制備得到芳香醛混合物，精餾分離所得的芳香醛混合物得到單一的芳香醛，然后再利用一鍋四組分反應(yīng)以芳香酮、單一的芳香醛、丙二腈和乙酸銨為原料生成3-氰基吡啶衍生物。本發(fā)明直接利用木質(zhì)素作為原料，其低廉易得，可大大節(jié)約了成本，合成方法也更加高效，綠色環(huán)保；而且產(chǎn)物還具有較好的抗癌活性。
文檔編號(hào)A61K31/4418GK102838536SQ201210362468
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者楊曉慧, 張?jiān)u滸, 周永紅, 王治民 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所, 中國(guó)藥科大學(xué)