基本特性
3-氨基吡啶-2-羧酸(3-Amino-2-pyridinecarboxylic acid)又名3-氨基-2-羧酸吡啶、3-氨基-2-吡啶甲酸,其分子式為C6H6N2O2,分子量為138.12,CAS號(hào)為1462-86-8,其室溫下固體,熔點(diǎn)218-220 ℃,溶于丙酮、乙醇和甲醇。
合成方法[1]
早期工作中,合成工作者曾用許多便宜的初始物來合成3-氨基吡啶-2-羧酸(1),其中主要是喹啉和8-羥基喹啉的衍生物。他們把起始原料都要先轉(zhuǎn)化為5,7-二硝基-8-羥基喹啉,再經(jīng)過兩步反應(yīng)得到2,3-吡啶二羧酸后,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為3-氨基吡啶2-羧酸。這樣做不但反應(yīng)步驟繁瑣,而且總產(chǎn)率較低。
蘭州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的曹小平等人在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),用發(fā)煙硝酸控制反應(yīng)條件,可將8-羥基喹啉一步直接氧化至2,3-吡啶二羧酸(6),從而簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟,并使產(chǎn)率提高到86%(如下圖所示)。化合物6和乙酸酐反應(yīng)可生成2,3-吡啶二羧酸酐(7),7不需分離純化,直接與乙酸胺反應(yīng)得到2,3一吡啶二甲酰亞胺(8),8在次溴酸鈉的作用下,發(fā)生重排,生成目標(biāo)產(chǎn)物3.氨基吡啶-2-羧酸(1)和少量副產(chǎn)物2-氨基毗啶-3-羧酸,2-氨基吡啶-3-羧酸可通過重結(jié)晶除去。
此外,日本萬有制藥株式會(huì)社[2]提供了一種采用3-硝基吡啶-2-羧酸制備3-氨基吡啶-2-羧酸的方法:在蒸餾水(20mL)中溶解3-硝基吡啶-2-羧酸(2.72g,16.2mmol)和碳酸氫鈉(1.34g,16.2mmol),系統(tǒng)中的氣氛被氮?dú)獯妗T诩尤?0%鈀-碳(1.72g)后,系統(tǒng)中的氣氛被氫氣代替,在室溫下攪拌混合物50小時(shí)。加入1N鹽酸水溶液,并調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH至弱酸性。在減壓下蒸餾出溶劑,向殘?jiān)屑尤肷倭恳掖己鸵宜嵋阴ィ瑸V出產(chǎn)生的沉淀物。濃縮濾液,得到目標(biāo)物質(zhì)(1.50g,67%),為淺黃色固體。
應(yīng)用
3-氨基吡啶-2-羧酸主要用于醫(yī)藥合成。
(1)合成3-巰基吡啶2-甲酸[1]
糖尿病是由胰島素分泌不足導(dǎo)致新陳代謝紊亂的疾病,其主要癥狀是糖異生加快和血糖濃度升高。目前用藥物治療的主要方法有:刺激胰島素的分泌,增強(qiáng)其活力,加快葡萄糖的氧化和抑制糖異生。研究發(fā)現(xiàn)含有n-吡啶羧酸結(jié)構(gòu)的化合物具有良好的抑制糖異生的作用,其中3-巰基吡啶2-甲酸(4)是一種很好的降低血糖試劑,而3-氨基吡啶-2-羧酸(1)正是合成3-巰基吡啶2-甲酸(4)的前體,通過以下路線可以合成得到:
(2)合成稠環(huán)4-氧代-嘧啶衍生物[2]
特定的稠環(huán)4-氧代-嘧啶衍生物能用作組胺H3受體拮抗劑或反向激動(dòng)劑,組胺H3受體存在于中樞或外周神經(jīng)細(xì)胞的突觸前膜中,作為自受體發(fā)揮作用,控制組胺的釋放,并還控制其它神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。即,組胺H3受體激動(dòng)劑、拮抗劑或反向激動(dòng)劑調(diào)節(jié)來自突觸末端的組胺、去甲腎上腺素、5-羥色胺、乙酰膽堿或多巴胺的釋放。上述神經(jīng)遞質(zhì)的釋放受(R)-(α)-甲基組胺等組胺H3受體激動(dòng)劑抑制,并被硫丙咪胺(thioperamide)等H3受體拮抗劑或反向激動(dòng)劑促進(jìn)。
日本萬有制藥株式會(huì)社采用3-氨基吡啶-2-羧酸、乙酸酐和4-(3-哌啶-1-基丙氧基) 苯胺·一(甲苯磺酸)鹽作為原料,合成了稠環(huán)4-氧代-嘧啶衍生物,合成方法如下:
A)混合3-氨基吡啶-2-羧酸(72.9mmol)和乙酸酐(160mmol),并在130 oC下攪拌2小時(shí)。減壓濃縮反應(yīng)液,然后將殘?jiān)芙庠诙燃淄橹校蔑柡吞妓釟溻c水溶液和蒸餾水依次洗滌有機(jī)相,用無水硫酸鈉干燥。濾出硫酸鈉并濃縮至干,得到中間化合物I,為無色固體。
B)在乙酸(2mL)中溶解中間化合物I (0.42mmol)和4-{3-[(3S)-3-甲基哌啶-1-基]丙氧基}苯胺·一(甲苯磺酸)鹽(0.42mmol),并在室溫下攪拌20小時(shí)。在減壓下蒸出乙酸,加入乙酸乙酯和1N氫氧化鈉水溶液,用乙酸乙酯萃取混合物,并用無水硫酸鈉干燥。在通過硅膠柱色譜法(氯仿/甲醇=20/1)純化后,通過重結(jié)晶(乙酸乙酯/乙醚)得到目標(biāo)化合物,為無色結(jié)晶。
參考文獻(xiàn)
[1] 曹小平, 王峰, 郭術(shù). 3-氨基吡啶-2-羧酸的合成研究[C] 中國化學(xué)會(huì)2000年學(xué)術(shù)會(huì)議. 2000.
[2] [中國發(fā)明專利] CN200580004939.4稠環(huán)4-氧代-嘧啶衍生物.