嘧啶類化合物是一類廣泛應用于除草劑、殺菌劑和醫(yī)藥中間體的重要生物活性物質(zhì),2-氨基-4,6-二甲基嘧啶是嘧啶類化合物中極為重要的一種,它是合成磺胺二甲嘧啶、水楊酸偶氨磺胺二甲嘧啶和磺胺硝呋嘧啶等磺胺類抗生素藥物以及磺酰脲類除草劑的重要中間體。近來有研究發(fā)現(xiàn)以2-氨基-4,6-二甲基嘧啶作為配體的一些稀土配合物也具有較好的抑菌和抗癌生物活性。在2-氨基-4,6-二甲基嘧啶的傳統(tǒng)合成方法中,一般采用硝酸胍、乙酰丙酮與碳酸鉀或者甲醇鈉作為反應原料,但都存在反應周期太長或者產(chǎn)生毒性甲醇副產(chǎn)物等問題,與碳酸鈉相比原料碳酸鉀和甲醇鈉的經(jīng)濟成本也較貴。針對傳統(tǒng)合成方法后提取產(chǎn)品中水分的去除問題,有研究人員采用氯仿萃取的方法進行了改進,然而該方法使用相當量的有機溶劑氯仿,這在經(jīng)濟成本以及環(huán)境友好方面都值得商榷。為了改善上述問題,本文采用更加廉價的碳酸鈉取代傳統(tǒng)合成方法中的碳酸鉀或甲醇鈉，探索建立2-氨基-4,6-二甲基嘧啶新合成工藝的可能性,以期為改進其工業(yè)化生產(chǎn)提供實驗依據(jù)。
合成方法
在150mL的三口瓶中加入50mL水,準確稱量6.1g硝酸胍(0.05mol)及一定摩爾比的乙酰丙酮和無水碳酸鈉,加人到三口燒瓶中,攪拌,緩慢升溫至85-100℃間某一預定溫度,保溫回流反應到設定時間后冷卻至室溫,靜置約20min后過濾。濾餅加25w%的氯化鈉水溶液打漿30 min(溫度通過冰水浴控制,不高于10℃),再過濾,在濾餅中加適量水,攪拌加熱溶解后加人約2g活性炭,繼續(xù)加熱攪拌約20min,趁熱過濾，濾液倒入燒杯中,加入適量氯化鈉固體,攪拌15min后,冰水浴冷卻至15℃以下養(yǎng)晶30min,過濾,冰水淋洗,真空干燥,得無色2-氨基-4,6-二甲基嘧啶晶體。產(chǎn)品的熔點測定為152-153℃[1]。
結(jié)構(gòu)表征[1]
1、IR光譜分析
下圖為2-氨基-4,6-二甲基嘧啶的紅外光譜,由圖可知:在3405cm-1及3301cm-1的兩尖峰為產(chǎn)物2位-NH2中-N-H的伸縮振動峰;3186 cm-1處為嘧啶環(huán)-C-H的伸縮振動峰;1645cm-1是嘧啶環(huán)上C=C雙鍵的伸縮振動吸收峰，1598cm-1為嘧啶環(huán)上-C=N-伸縮振動吸收峰;1467cm-1是嘧啶環(huán)2位-NH2中-N-H鍵的彎曲振動吸收峰,1370cm-1附近為嘧啶環(huán)上-C-N單鍵的伸縮振動吸收峰。由于硝酸胍在提純時已經(jīng)完全處理掉,其特征振動峰-C=N、-C-N不可能出現(xiàn)在圖1中,而產(chǎn)物紅外譜圖中也未發(fā)現(xiàn)反應物乙酰丙酮分子結(jié)構(gòu)中1705-1725cm-1左右的羰基伸縮振動吸收峰，這些都說明乙酰丙酮和硝酸胍已經(jīng)反應生成了2-氨基4,6-二甲基嘧啶。
2、1H NMR光譜分析
產(chǎn)物1HNMR(DMSO,400MHz)核磁分析結(jié)果如圖2：δ6.373(s,1H,H嘧啶環(huán))；δ5.198(s,2H,-NH2)；δ2.207(s,6H,-CH3)。由此進一步確定合成2-氨基-4,6-二甲基嘧啶的分子結(jié)構(gòu)與目標化合物分子結(jié)構(gòu)非常符合。
參考文獻
[1]錢永,吳磊,王建軍. 2-氨基-4,6-二甲基嘧啶的合成[J]. 蘇州科技學院學報（自然科學版）,2013,30(3):32-35. DOI:10.3969/j.issn.1672-0687.2013.03.007.