3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯的合成及其应用

基本描述

3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯的CAS号为16298-03-6，分子式为C6H7N3O2，分子量为153.187。摩尔折射率是38.44，摩尔体积（m3/mol）是116.0，等张比容（90.2 K）为326.2，表面张力（dyne/cm）是62.4，极化率（10-24 cm3）是15.24[1]。

图1 3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯的结构式。

合成

图2 3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯的合成路线[2]。

（1）加入浓硫酸(10 mL, 18.4 gm, 0.188 mol)，将3-氨基-2-吡嗪羧酸(15 gm, 0.108 mol)置于250 mL的干甲醇中搅拌。酸的加入使大部分固体溶解了。回流时搅拌混合物，形成清澈的黄色溶液。该溶液回流搅拌5小时，然后在室温下储存过夜。用二氯甲烷(500 mL)稀释溶液，缓慢加入碳酸钾(26克，0.188摩尔)水溶液(75 mL)搅拌。搅拌15分钟后，将有机相从水相中分离出来，用硫酸镁干燥。过滤除去干燥剂后，减压除去溶剂。固体残渣经异丙醇重结晶得到化合物3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯。产量7.22 gm (43.7%);棕褐色粉末。质谱:153.14。

（2）将3-氨基-2-吡嗪羧酸（10克，72毫摩尔）在100毫升无水甲醇和10毫升浓硫酸中的混合物在室温下反应20小时。将反应混合物倒入100毫升冰水中，用氢氧化铵使其呈碱性，并用二氯甲烷（70毫升×3）萃取。合并的有机提取物用盐水洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤并蒸发。粗产物用水重结晶纯化，得到5g黄色固体3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯，收率7.9g，72%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.21 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 8.00 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 3.99 (s, 3H). LC-MS (ESI+): 154 (M + H)+.

应用

吡嗪类衍生物是重要的新型杂环类有机中间体，目前国 内尚没有真正意义上的工业化装置[3]。3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯是重要的工业原料，广泛应用于医药、农药、染料等行业[4]。由于吡嗪环具有生物活性，在合成药物方面具有其他基团或官能团不可替代的作用，因此在医药研究中是一个热点领域。此外，3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯具有特殊的化学性质和药用活性,是许多医药、农药的中间体,应用前景非常广阔。其还可用作医药及医药中间体、染发助剂、聚和物稳定剂、感光材料的抗氧化剂和抗灰雾剂等等[5]。

储存条件

3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯必须密封避光保存,不可与空气接触。同时必须储存于阴凉、通风的库房,远离火种和热源以及强碱性试剂[6]。库房温度不可温度过高，一般超过26℃。3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯应与氧化剂等分开存放,切忌混储,不宜大量储存或久存。

风险描述

3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯能够腐蚀皮肤表面，一旦被皮肤接触到立刻脱去被污染的衣物，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如果被眼睛接触到，应该提起眼睑，用流动的清水或者氯化钠生理盐水冲洗，然后迅速就医。一旦不小心被吸入3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯的挥发性气体，应该迅速逃脱现场移动到空气新鲜处。保持呼吸道畅通。如果发生呼吸困难，需要给与输氧。若呼吸停止，立即进行人工呼吸，然后迅速就医。另外，不小心食入3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯，需要饮用大量的温水，催吐，然后立即就医[7]。

生态学评估

3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯对水有稍微的危害。不要让未稀释或者大量产品接触地下水，水道或者污水系统。若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

运输

3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯在运输过程中应该防止日晒、雨淋，而且不能与有毒、有害物品混运。本品为非危险品，可按一般化学品运输。

参考文献

[1] J. Biernat, S. Magielka, A. Wolski, B. Sadowska, K. Pierzgalska, Preparation of 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid methyl ester, Starogardzkie Zaklady Farmaceutyczne "Polfa", Pol. . 1989, p. 2 pp.

[2] Y. Chen, A treatment agent for removing three kinds of dioxins in tail gas of garbage incineration, Peop. Rep. China . 2016, p. 7pp.

[3] M.R. Cordingley, M.D. Turnbull, N.B. Carter, P.J. Crowley, Herbicidal pyridopyrazines and their preparation and use in controlling plants, Syngenta Limited, UK . 2009, p. 91 pp.

[4] J. Doukas, C.C. Mak, E. Dneprovskaia, G. Noronha, Kinase inhibitors for vasculostasis disorders, Targegen, Inc., USA . 2007, p. 82pp.

[5] A. Mochizuki, T. Nagata, D. Takano, H. Kanno, Preparation of N-(2-acylaminobenzyl or 2-acylaminoheterocyclylmethyl)thiophene-2-carboxamide derivatives as antithrombotics, Daiichi Sankyo Co., Ltd., Japan . 2008, p. 400pp.

[6] S. Ungashe, Z. Wei, A. Basak, T.T. Charvat, W. Chen, J. Jin, J. Moore, Y. Zeng, S. Punna, D. Dairaghi, D. Hansen, A.M.K. Pennell, J.J. Wright, Preparation of aryl and heteroaryl sulfonamides as CCR2 antagonists, ChemoCentryx, Inc., USA . 2007, pp. 263 pp., Cont.-in-part of U.S. Ser. No. 332,786.

[7] A. Wolski, S. Magielka, Method for preparation of the methyl ester of 3-aminopyrazine-2-carboxylic acid, Starogardzkie Zaklady Farmaceutyczne "Polfa", Pol. . 1993, p. 3 pp.