2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮的制备

背景及概述

吡啶并恶嗪是一类广泛存在于禾本科植物中的次生代谢物，具有广谱抗病抗虫性，能作用于多种农作物病虫害，也是农作物育种的一个抗性指标。这类化学物质以丁布为代表，是进行昆虫与植物相互关系研究的重要化合物。2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮英文名称：4H-pyrido[3,2-b][1,4]oxazin-3-one，中文别名：2H-吡啶并[3,2-b]-1,4-杂氧嗪-3(4H)-酮；2H-吡啶并[3,2-b]-1,4-噁嗪-3(4H)-酮；2H-吡啶并[3,2-B][1,4]恶唑-3(4H)-酮，CAS号：20348-09-8，分子式：C7H6N2O2，分子量：150.135。随着分子生物学技术的不断应用，人们对这类物质的化学特性、生物合成途径、诱导变化规律，抗病、抗虫特性和植物化感方面的生态功能等进行了一系列研究。

制备

因吡啶并恶嗪类化合物特殊的生物活性，对该类化合物的合成一直受到广泛关注，文献合成吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪类化合物比较常用的方法是以酚、伯胺和醛为原料，通过Mannich反应来制备。另一种比较重要的方法就是利用邻氨基甲基苯酚与醛或酮在SnCl4、Me，SiCl等的催化作用下缩合成环来制备。本文以2-氨基-3-羟基吡啶及氯乙酸为起始物料经关环反应制备得到目标化合物2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮[1]。2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮的合成反应式如下图：

图1 2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮的合成反应式

实验操作：

在500ml三颈瓶上装置搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗，向三颈瓶中加甘油，硫酸铁、浓硫酸，硼酸，2-氨基-3-羟基吡啶，搅拌下加热，当反应物温度升至70℃，停止加热，继续搅拌，再从滴液漏斗中滴加氯乙酸，滴加完后加热回流，反应1小时，反应停止后冷却至室温，用 氢氧化钠水溶液中和至pH为5左右，得大量沉淀物，抽滤，沉淀物再用水洗3次，抽干后，用乙醇溶解，加活性炭加热脱色，冷却结晶得产品，浅黄色晶体2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮。

参考文献

[1]WO2004/14384 A2