一种1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法 技术领域：
本发明属化学合成技术领域，涉及一种苯基脲类衍生物(PUD)的合成方法，具体指一种1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法。
背景技术：
1-(4-吡啶基)-3-苯基脲(简称4-PU)是一种苯基脲类衍生物(PUD)，外观呈无色针状晶体，熔点为162℃～164℃，其分子结构式为
4-PU最早于1965年作为人工合成的具有促进离体植物细胞分裂的活性物质被报道。4-PU虽然没有植物体内细胞分裂素类物质所共有的嘌呤结构，但却能明显促进金甲豆、烟草茎髓愈伤组织的生长，有比6-苄基腺嘌呤(6-BA)更强的作用。随后在大豆愈伤组织、萝卜子叶及烟草植株再生等实验中，证实了4-PU高活性的细胞分裂素作用，扩大了人们对植物细胞分裂素的认识范畴。
目前合成具有生物活性的苯基脲衍生物(PUD)的方法主要有以下4种：
1.光气法
2.氯甲酸酯法
3.取代脲法
4.叠氮钠法
以上方法用于4-PU的合成，都存在反应原料毒性大，易燃爆，中间产物产率低，不易分离纯化的缺点。1996年葛惠民等人(阜阳师范学院学报，1996年第3期，23-24页)报道了以吡啶、苯基脲为原料，经氧化、硝化、还原及缩合4步反应合成4-PU的方法。该方法克服了上述方法中原料毒性大，易燃爆的缺点，但依然存在反应步骤多，中间产物不易分离纯化，每步反应产率都低，合成成本高的问题。因此我们选择了异烟酰叠氮法合成4-PU的方法。
异烟酰叠氮法合成4-PU的方法最早于1965年由Bruce等人报道(Chemicalstructure and plant kinin activity.Life Sci.1965，4：461-466)，1976年被Isogai等人重复(Effect of N-phenyl-N’-(4-pyridyl)urea on shootformation in tobacco pith disk and callus cultured in vitro.Plant & CellPhysiol.1976，17：591-600)，1978年Soshiro等人又报道了类似的工作(Cytokinin activity of N-phenyl-N’-(4-pyridyl)urea derivatives.Phytochemistry，1978，Vol.17，pp：1201-1207)。具体的合成方法是：把等摩尔量的异烟酰叠氮化物与苯胺放在干燥苯溶剂中，于沸水浴上反应4h，除去溶剂后得4-PU粗产品，再经过硅胶柱层析，用1∶1丙酮和氯仿洗脱，得到4-PU结晶体，得率最高为73％。
上述方法存在的问题是：在该反应体系中，异烟酰叠氮化物和苯胺的重排反应与取代反应共存。我们重复了上述过程，从粗品中分离出两种结晶体，一种为4-PU，呈白色针状结晶，熔点162℃～164℃，具有生物活性；另一种为4-吡啶基甲酰苯胺，呈淡黄色片状结晶，熔点173℃～175℃，没有生物活性。若反应条件控制不当，往往会出现取代反应物4-吡啶基甲酰苯胺的产量远远大于重排反应物4-PU的产量。
发明内容：
本发明的目的是提供一种1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法，以克服现有合成方法步骤繁杂，反应产率低，合成成本高，不利于批量合成的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的合成方法，包括如下步骤：
按异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数＝0.03∶50～150的比例将异烟酰叠氮化物溶解于干燥苯中，再按照异烟酰叠氮化物摩尔数∶重蒸苯胺摩尔数＝1.0∶1.0～1.2的比例，加入重蒸苯胺，置于60～86℃水浴中反应4h后，自然冷却，析出蓬松针状白色晶体；干燥、过滤即得。
上述异烟酰叠氮化物摩尔数∶重蒸苯胺摩尔数＝1.0∶1.2，异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数＝0.03∶100，水浴温度为70℃～86℃时，4-PU产率最高。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和效果：
1、将现有技术中的沸水浴改为60～86℃热水浴，有效抑制了副产物4-吡啶基甲酰苯胺的形成，在产率高达80％的情况下，纯度保证在98％以上。
2、本发明确定了异烟酰叠氮化物与溶剂干燥苯的最佳物料比为异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数＝0.03∶100，扩大了干燥苯的用量，有效抑制了副反应的发生。
3、现有技术中要使用硅胶柱层析和有机溶剂洗脱程序，本发明完全省略了这一过程，因而大大缩短了合成周期，降低了合成成本，适合于批量化生产。
具体实施方式：
下面将通过具体实施例对本发明进行详细地说明。
在异烟酰叠氮化物和苯胺的反应体系中，重排反应与取代反应为共存的两个竞争反应。降低反应温度，有利于重排反应的进行；降低异烟酰叠氮化物和苯胺在溶剂干燥苯中的浓度，也有利于重排反应的进行。因此，反应温度及异烟酰叠氮化物与溶剂干燥苯的物料比是影响重排反应的两个关键因素。
当初始反应温度为20℃～70℃时，1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的产率随温度的增加而增加；当反应温度为70℃～86℃时，1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的产率随温度的增加变化不大，均可达90％以上；但当初始反应温度超过86℃时，薄层层析(硅胶薄层析板，展开剂为丙酮∶氯仿＝1∶1)检测结果显示，副产物产率明显增加。当异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数为0.03∶10～0.03∶100时，1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的产率随干燥苯毫升数的增加而增加，但当干燥苯的毫升数大于100时，产率无显著变化，因此，异烟酰叠氮法合成1-(4-吡啶基)-3-苯基脲的最佳反应温度为70～86℃，最佳物料比为异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数＝0.03∶100。
实施例1：
按异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数＝0.03∶50的比例，向反应釜中加入0.03摩尔量的异烟酰叠氮化物(4.4克)和50ml干燥苯，再按异烟酰叠氮化物摩尔数∶重蒸苯胺摩尔数＝1.0∶1.0的比例，加入0.03摩尔量的重蒸苯胺(2.8克)，置于65℃～75℃热水浴中回流反应4h后，自然冷却；过滤、干燥，得无色针状结晶4-PU 5.4克，收率为85％，m.p.160℃-162℃，纯度在98％以上。
实施例2：
按异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数＝0.03∶100的比例，向反应釜中加入0.37摩尔量的异烟酰叠氮化物(55克)和1240ml干燥苯，再按异烟酰叠氮化物摩尔数∶重蒸苯胺摩尔数＝1.0∶1.2地比例，加入0.44摩尔量的重蒸苯胺(41克)，置于75℃～85℃热水浴中回流反应4h后，自然冷却，析出蓬松针状白色晶体；过滤、干燥，得白色针状结晶4-PU 76克，收率为96％，m.p.160℃-162℃，纯度在98％以上。
实施例3：
按异烟酰叠氮化物摩尔数∶干燥苯毫升数＝0.03∶150的比例，向反应釜中加入0.34摩尔量的异烟酰叠氮化物(51克)和1700ml干燥苯，再按异烟酰叠氮化物摩尔数∶重蒸苯胺摩尔数＝1.0∶1.2的比例，加入0.41摩尔量的重蒸苯胺(38克)，置于80℃～86℃热水浴中回流反应4h后，自然冷却，析出蓬松针状白色晶体；过滤、干燥，得白色针状结晶4-PU 68克，收率为94％，m.p.160℃-162℃，纯度在98％以上。