2,3-环戊烯并吡啶是一种吡啶衍生物,是合成头孢匹罗的重要中间体。此外,它也被广泛应用于植物保护剂、合成树脂和塑料制品等领域的制备。头孢匹罗作为第四代新型头孢菌素,具有广谱、高效、低毒、耐酶等特点,是已知头孢菌素中对革兰氏阳性菌抗菌活性最强的抗生素。1992年,头孢匹罗以Cefrom的商品名首次在瑞典上市。尽管已在发达国家使用了二十年,但由于国内经济和技术条件的限制,其在国内尚未形成规模生产,仍处于起步阶段。
制备首先,将1.6132 g四氯化钛和19.3 g乙醇混合配制成含钛浸渍液,并将其加入到20 g γ-Al2O3(孔体积为0.61 ml/g)中。经12小时浸渍后,在80℃下干燥4小时,自然冷却,得到2%Ti/γ-Al2O3。
其次,将2.3351 g Cu(NO3)2·3H2O和12.2 g水混合配制成的浸渍液加入上述2%Ti/γ-Al2O3中。同样地,在80℃下干燥4小时后,于500℃焙烧制得改性氧化铝催化剂3%Cu/2%Ti/γ-Al2O3。
最后,采用该改性氧化铝催化剂合成2,3-环戊烯并吡啶:将甘油水溶液(质量浓度为15%)、环戊酮和氨气以及载气氮气通入装有改性氧化铝催化剂3%Cu/2%Ti/γ-Al2O3的固定床反应器中。具体进料条件如下:甘油水溶液的液时空速为0.23 h⁻¹,环戊酮的液时空速为0.07 h⁻¹,氨气空速为54.0 h⁻¹,氮气空速为1066.3 h⁻¹。在常压和300℃条件下进行反应时,甘油的转化率为70.3%,2,3-环戊烯并吡啶的选择性为81.6%。
采用本工艺条件,反应原料甘油廉价易得,既可以采用工业级纯甘油,亦可使用生物柴油副产的粗甘油,有效解决了生物柴油副产甘油大量过剩的问题,保障了整个产业链的可持续发展。同时,改性氧化铝催化剂载体易得,制备方法简单,易于操作,且具有高活性和良好的稳定性。
该改性氧化铝催化剂用于以甘油、环戊酮和氨气为原料合成2,3-环戊烯并吡啶的气固相反应,表现出很好的效果。催化剂价格便宜,反应条件温和,具备良好的开发前景。
用途用作医药中间体
用作药物头孢匹罗的中间体
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
2-氯-6,7-二氢-5H环戊[b]并吡啶 | 2-chloro-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine | 117890-55-8 | C8H8ClN | 153.611 |
2,4-二氯-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[b]吡啶 | 2,4-dichloro-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine | 56946-65-7 | C8H7Cl2N | 188.056 |
1,5,6,7-四氢-4-羟基-2H-环戊并[b]吡啶-2-酮 | 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine-2,4-diol | 55618-81-0 | C8H9NO2 | 151.165 |
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
—— | 7-methyl-6,7-dihydro-5H-[1]pyrindine | 54664-57-2 | C9H11N | 133.193 |
3-溴-6,7-二氢-5H-[1]吡啶 | 3-bromo-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine | 158331-18-1 | C8H8BrN | 198.062 |
6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶1-氧化物 | 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine 1-oxide | 90685-58-8 | C8H9NO | 135.166 |
—— | 2-Hydroxymethyl-6,7-dihydro-5H-[1]pyrindin | 221137-11-7 | C9H11NO | 149.192 |
6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶-4-胺 | 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridin-4-amine | 78183-15-0 | C8H10N2 | 134.181 |
6,7-二氢-5H-环戊二烯并[b]吡啶-2-甲腈 | 6,7-Dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine-2-carbonitrile | 150459-77-1 | C9H8N2 | 144.176 |
6,7-二氢环戊烷并[b]吡啶-5-酮 | 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridin-5-one | 28566-14-5 | C8H7NO | 133.15 |
4-氯-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[b]吡啶 | 4-chloro-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine | 54664-55-0 | C8H8ClN | 153.611 |
6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶-5-醇 | 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridin-5-ol | 1065609-70-2 | C8H9NO | 135.166 |
5,6-二氢-7H-环戊并[B]吡啶-7-酮 | 5H,6H,7H-cyclopenta[b]pyridin-7-one | 31170-78-2 | C8H7NO | 133.15 |
6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶-7-醇 | 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridin-7-ol | 41598-71-4 | C8H9NO | 135.166 |
(7S)-6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶-7-醇 | (S)-6,7-dihydro-5H-[1]pyrindin-7-ol | 887921-99-5 | C8H9NO | 135.166 |
—— | 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine-5-carbonitrile | —— | C9H8N2 | 144.176 |
—— | 1'-Hydroxymethyl-2,3-pyrido-Δ4'-cyclopenten | 93284-42-5 | C9H11NO | 149.192 |
—— | 4-methoxy-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine | 76653-07-1 | C9H11NO | 149.192 |
4-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[b]吡啶-5-酮 | 4-Methyl-1-pyrindon-5-on | 173064-87-4 | C9H9NO | 147.177 |
—— | 3-bromo-5H-cyclopenta[b]pyridin-7(6H)-one | 1336955-89-5 | C8H6BrNO | 212.046 |
3-溴-6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶1-氧化物 | 3-bromo-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine-1-oxide | 158331-19-2 | C8H8BrNO | 214.062 |
3-溴-6,7-二氢-5H-2,3-环戊烯并吡啶-7-醇 | 3-bromo-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridin-7-ol | 1379342-51-4 | C8H8BrNO | 214.062 |
4-氯-6,7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶1-氧化物 | 4-chloro-6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine 1-oxide | 101234-85-9 | C8H8ClNO | 169.611 |
—— | methyl 6,7-dihydro-5H-cyclopenta[b]pyridine-2-carboxylate | 221137-08-2 | C10H11NO2 | 177.203 |
An electrochemical benzylic C–H oxidation reaction that is mediated by