毕业设计(论文)开题报告
学生姓名: 吕超学号: 2001060120
所在学院: 理学院
专业: 应用化学
设计(论文)题目:含氟吡啶类中间体的合成
指导教师: 卜洪忠
2009 年 3 月 15 日
毕业设计(论文)开题报告
文献综述
1吡啶类化合物
吡啶及其衍生物统称为吡啶碱,吡啶类化合物最初是从煤焦油中提取的,此法制取吡啶类化合物碱在整个工业生产中所占比例很小。随着我国经济增长对吡啶类化合物需求量的增加和吡啶类化合物合成技术的发展,我国对吡啶的生产,消费与出口增加[1]。含吡啶环化合物已成为当今农药开发的热点。早在17世纪末欧洲人已经开始使用含吡啶天然产物烟草浸出液作为杀虫的药剂。人类真正合成的吡啶类农药是1955年ICI公司开发的敌草快和1958[2]年开发的百草枯,从此这类农药有了迅猛的发展。
从结构与性质上分析,吡啶是苯环的生物等排体,与苯环有着相似的结构和性质,但由于吡啶环有较好的内吸性,所以当用吡啶环取代苯环时,常常可以在明显提高生物活性的同时大幅度降低毒性。所以随着有机合成与农药分子设计技术的发展,多种含吡啶结构的农药相继问世,逐渐成为农药市场中举足轻重的品种。
吡啶类衍生物分类
吡啶衍生物主要有烷基吡啶、卤代吡啶、氨基吡啶等[3],吡啶及其衍生物的用途十分广泛。首先在化学合成中是一种十分重要的溶剂,在农药、医药、饲料等领域也发挥着非常重要的作用[3-4]。本文主要涉及含氟吡啶的衍生物。
2 卤代吡啶取代与结构特性
吡啶具有芳香性,它与苯环结构相类似,苯环上卤素取代化合物的合成方法,基本上都可以应用于吡啶环上卤素取代化物的合成上,但由于吡啶环上含有氮原子,故吡啶环上卤素取代化合物的合成特性与苯环上的含卤取代化合物有较大差异;如吡啶环上五个碳原子的电子云密度、碳-氢键的长度、碳-碳键的长度等都不相同。这种结构上的差异,表现在卤素取代反应中,吡啶环上碳原子比苯环上相应碳原子的难度要大;二是吡啶环上五个碳原子具有不同的卤素取代反应活性,这是吡啶卤代化合物难于直接卤代合成的重要原因。利用环上碳原子反应活性的差异,在卤素取代反应中控制反应条件,可以有选择性地在某个或某几个位置上引入卤原子。一般氟原子的这种亲核反应活性、比相同位置上的氯原子要大得多,由于氮原子对吡啶环上五个碳的影响不同,环上五个位置的卤素原子也表现出不同的亲核反应活性。一般情况下,4 位的反应活性最高,弱的亲核试剂在温和的条件下就可以取代;其次是
2,6 位;最难取代的是3,5 位,需要像甲氧基这样的强亲核试剂才可以取代。利用吡啶环上卤素原子的亲核反应的位置差异,通过控制反应条件,可选择性地在环上特定的位置引入所需的基团,也可以选择不同强度的亲核试剂,在吡啶环上引入多个不同的基团。所以,吡啶环上五个碳原子的卤代反应活性差异、环上卤素种类及位置的不同,表现出不同的亲核取代反应活性,这在卤代吡啶啶合成中具有非常重要的作用。利用一种或几种不同特性,可以有选择性地合成许多具有独特性质的卤代吡啶化合物[5]。
卤代吡啶的一般合成方法
卤代吡啶的合成一般有两种方法:一是多卤代烃环合法,二是吡啶卤化法。前者,方法选择性高,设备简单,但收率低、-21-合成路线长、“三废”多,对吡啶环上含有多种卤素取代的化合物,该法合成难度大。对后者
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