实验3　1，4-二氢-2，6-二甲基吡啶-3，5-二甲酸二乙酯的合成与设计

1，4-二氢-2，6-二甲基吡啶-3，5-二甲酸二乙酯是重要的有机合成中间体。乙酰乙酸乙酯与乌洛托品在醋酸铵的催化下缩合反应生成1，4-二氢-2，6-二甲基吡啶-3，5-二甲酸二乙酯，此反应的特点是两分子的含有活性亚甲基的乙酰乙酸乙酯与一分子的甲醛发生亲核加成反应，产物异构化得烯醇结构，再与氨发生缩合脱水反应得到目标产物。计划8学时完成。

实验目的

① 了解杂环的制备方法，应用缩合反应的原理和条件进行吡啶衍生物的合成。

② 学习磁力搅拌器和固体物质的提纯方法。

③ 巩固回流、抽滤、重结晶等操作技能。

④ 掌握固体物质纯度测定方法和结构测定的方法。

实验原理

1，4-二氢-2，6-二甲基吡啶-3，5-二甲酸二乙酯的合成路线如图1-1所示。

图1-1　1，4-二氢-2，6-二甲基吡啶-3，5-二甲酸二乙酯的合成路线

仪器和药品

仪器：电磁加热搅拌器、恒温箱、电子天平、三口圆底烧瓶、冷凝管、烧杯、量筒（50mL）、温度计、布氏漏斗、循环水真空泵、薄层板。

药品：乙酰乙酸乙酯、六次甲基四胺、乙酸铵、乙醇、蒸馏水。

实验步骤

在250mL三口圆底烧瓶中依次加入乙酰乙酸乙酯6.51g（50mmol），六次甲基四胺5.26g（37.5mmol），相转移催化剂乙酸铵0.1g，蒸馏水100mL和乙醇2.5mL，装上回流冷凝管，在水浴温度50～55℃磁力搅拌反应45min，有淡色晶体析出，薄层板测到反应终点后冷却至室温，抽滤，用乙醇重结晶，产品干燥后得浅黄色晶体5～6g，收率88%左右，测定熔点，179～180℃。

1，4-二氢-2，6-二甲基吡啶-3，5-二甲酸二乙酯的红外光谱（IR）主要吸收峰波数及其归属如下：1760cm^-1（CO），1600～1650cm^-1（CC），1150～1200cm^-1（C—O）。

设计要求与思考题

① 从实验原理出发设计原料配比。

② 从实验反应条件出发设计实验装置。

③ 从原料的物理常数等条件设计实验步骤和反应温度、催化剂、溶剂、反应终点的确定。

④ 设计出产物的纯化方法和纯度测定方法。

⑤ 设计出产物的结构测定方法，写出红外光谱分析此化合物的意义。

⑥ 完成一份设计实验报告后经教师认可才能完成实验。

设计实验评分标准

① 设计实验开题报告，1000～2000字，占实验分40%。

② 实验以每人1组单独操作。六人一个大组，分别选择合成工艺条件——温度、反应时间、催化剂用量、原料配比四个工艺指标进行设计，每大组讨论一个影响因素。操作占实验分30%。

③ 设计内容与完成情况讨论，写出实验报告。占实验分30%。