CN100595188C - 反式2-(n-甲基氨基)环己醇的合成方法 - Google Patents
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Abstract
一种反式2-(N-甲基氨基)环己醇的合成方法，是以环氧环己烷和一甲胺为原料，在季胺盐化合物作相转移催化剂的存在下进行合成反应。该合成方法，由于采用了相转移催化合成工艺，减少了原料一甲胺的使用量，使生产成本大大降低，也由于反应温度较低，反应时间短，避免了因一甲胺逸出反应系统而造成的原料浪费及环境污染。因此该合成方法是一个适应于反式2-(N-甲基氨基)环己醇工业化大生产的方法。
Description
技术领域
本发明涉及反式2-(N-甲基氨基)环己醇的合成方法。
背景技术
反式2-(N-甲基氨基)环己醇属于一种手性化学产品。在医药生产领域，可以用于合成止痛药，也可以作为合成有机化学物的中间体。
根据有关资料J.Am.Chem.Soc.，80：4076(1958)报道，反式2-(N-甲基氨基)环己醇是以环氧环己烷(1摩尔)和25％一甲胺水溶液(3摩尔)反应合成，工艺中使用了大大过量的一甲胺，这不仅浪费了大量原料，增加生产成本，也由于反应温度偏高，反应时间长，易造成一甲胺的逸出，给环境造成污染，该合成方法不适应工业化生产。
发明内容
本发明反式2-(N-甲基氨基)环己醇的合成方法，是在上述已有技术的合成方法基础上进行改进，采用相转移催化合成工艺，降低反式2-(N-甲基氨基)环己醇的工业化生产成本及减少对环境污染，使之适应于工业化生产。
反式2-(N-甲基氨基)环己醇的合成反应方程式如下：
本发明反式2-(N-甲基氨基)环己醇的合成方法，所用的原料也是环氧环己烷和10～45％一甲胺水溶液，改进工艺是：在季胺盐化合物作相转移催化剂的存在下进行反应，反应物环氧环己烷和一甲胺的反应摩尔比控制为1∶1～1.1，催化剂的用量为反应物总量的1～3‰，反应温度控制在25-45℃，最佳温度为40-45℃，保持2小时，然后在室温下反应4-10小时，再加热回流2小时。
本发明反应中添加的相转移催化剂季胺盐化合物，其通式是：(R1)2R2R3N+X-，其中R1或R2表示CnH2n+1(n＝1～18)；R3表示CmH2m+1(m＝1～18)或C6H5CH2；X表示Br、Cl或I。所述季胺盐化合物例如：四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三甲基苄基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵或二甲基十二烷基十八烷基溴化铵等等。在反应物中添加了相转移催化剂可以使不溶于水的环氧环己烷与一甲基胺水溶液界面充分接触，从而加快反应速度，使低沸点的一甲基胺迅速转为产物，避免因一甲基胺逸出反应系统而造成的原料浪费及环境污染。
本发明反式2-(N-甲基氨基)环己醇合成方法步骤：在相转移催化剂的存在下，将1～1.1摩尔的10～45％一甲胺水溶液滴加到1摩尔的环氧环己烷中，充分搅拌1～2小时，温度慢慢升至45℃左右，冷却，并在25～45℃下保持2小时，然后继续于室温下搅拌4～10小时，再加热回流2小时。冷却后，移入蒸馏装置，先进行常压蒸馏，除去低沸物，再进行减压蒸馏，收集100～101℃的物质(真空度为13mmHg柱)，得到反式2-(N-甲基氨基)环己醇产物，其纯度大于98％，收率为78～92％。
本发明反式2-(N-甲基氨基)环己醇的合成方法，由于采用了相转移催化合成工艺，减少了原料一甲胺的使用量，催化剂用量也很少，且价廉，使生产成本大大降低，也由于反应温度控制在25-45℃，反应时间短，避免了对环境的污染，是一个适应于工业化大生产的方法。
下面实施例中比较实施例5是参考已有技术做的比较例。该试验结果显示，虽然该反应产物的纯度和收率与本发明实施例1-4相当，但该反应必须要用过量的一甲胺，反应也要求偏高的温度(50-58℃)，且反应时间也长，易造成环境污染。
比较实施例6是作为实施例1的比较例。除了实施例6中未加催化剂四丁基溴化铵外，其余的反应工艺都和实施例1相同，但试验结果显示，实施例6的产物收率仅为37.64％，而实施例1产物的收率达91.35％。显示本发明合成方法中采用催化剂的显著效果。
具体实施方式
实施例1
在500毫升带搅拌装置的烧瓶内，加入200克98％环氧环己烷(2摩尔)和0.5克四丁基溴化铵，开动搅拌使其溶解，半小时内滴加170克40％一甲胺水溶液(2.2摩尔)，待反应温度升至45℃左右时，略为冷却，控制反应温度在40～45℃，保持2小时，并且于室温下搅拌8小时，再加热反应物料回流2小时。冷却后，移入蒸馏装置，先进行常压蒸馏，除去低沸物，再进行减压蒸馏，收集100～101℃的物质(真空度为13mmHg柱)，得到240克无色透明液体反式2-(N-甲基氨基)环己醇产物，其纯度为98.2％，收率为91.35％(以环氧环己烷计)。
产物反式2-(N-甲基氨基)环己醇的光谱分析如下：
红外吸收光谱特征频率(cm-1)：(-OH)3300；(N-烷基)2800，2660；(C---0)1070，与文献报道值(J.Am.Chem.Soc.，80：4076(1958))一致。
实施例2
在500毫升带搅拌装置的烧瓶内，加入200克98％环氧环己烷(2摩尔)和0.5克十六烷基三甲基氯化铵，开动搅拌使其溶解，半小时内滴加170克40％一甲胺水溶液(2.2摩尔)，待反应温度升至45℃左右时，略为冷却，控制反应温度在40～45℃，保持2小时，并且于室温下搅拌8小时，再加热反应物料回流2小时。冷却后，移入蒸馏装置，先进行常压蒸馏，除去低沸物，再进行减压蒸馏，收集100～101℃的物质(真空度为13mmHg柱)，得到238克无色透明液体反式2-(N-甲基氨基)环己醇产物，其纯度为98.4％，收率为90.77％(以环氧环己烷计)。
实施例3
在500毫升带搅拌装置的烧瓶内，加入200克98％环氧环己烷(2摩尔)和0.9克四丁基溴化铵，开动搅拌使其溶解，半小时内滴加155克40％一甲胺水溶液(2摩尔)，待反应温度升至45℃左右时，加以冷却，控制反应温度在25～35℃，保持2小时，并且于室温下搅拌10小时，再加热反应物料回流2小时。冷却后，移入蒸馏装置，先进行常压蒸馏，除去低沸物，再进行减压蒸馏，收集100～101℃的物质(真空度为13mmHg柱)，得到210克无色透明液体反式2-(N-甲基氨基)环己醇产物，其纯度为98.0％，收率为79.77％(以环氧环己烷计)。
实施例4
在500毫升带搅拌装置的烧瓶内，加入200克98％环氧环己烷(2摩尔)和1克三甲基苄基氯化铵，开动搅拌使其溶解，半小时内滴加272克25％一甲胺水溶液(2.2摩尔)，待反应温度升至45℃左右时，略为冷却，控制反应温度在40～45℃，保持2小时，并且于室温下搅拌6小时，再加热反应物料回流2小时。冷却后，移入蒸馏装置，先进行常压蒸馏，除去低沸物，再进行减压蒸馏，收集100～101℃的物质(真空度为13mmHg柱)，得到222克无色透明液体反式2-(N-甲基氨基)环己醇产物，其纯度为98.1％，收率为84.41％(以环氧环己烷计)。
比较实施例5(参考J.Am.Chem Soc.，80：4076(1958)合成方法)
在500毫升带搅拌装置的烧瓶内，加入200克98％环氧环己烷(2摩尔)，开动搅拌使其溶解，半小时内滴加465克40％一甲胺水溶液(6摩尔)，待反应温度升至55℃时，冷却，控制反应温度在50～58℃，保持2小时，并且于室温下搅拌18小时，再加热反应物料回流2小时。冷却后，移入蒸馏装置，先进行常压蒸馏，除去低沸物，再进行减压蒸馏，收集100～101℃的物质(真空度为13mmHg柱)，得到235克无色透明液体反式2-(N-甲基氨基)环己醇产物，其纯度为98.1％，收率为89.90％(以环氧环己烷计)。
比较实施例6(作为实施例1的比较例)
在500毫升带搅拌装置的烧瓶内，加入200克98％环氧环己烷(2摩尔)，开动搅拌使其溶解，半小时内滴加170克40％一甲胺水溶液(2.2摩尔)，待反应温度升至45℃左右时，略为冷却，控制反应温度在40～45℃，保持2小时，并且于室温下搅拌8小时，再加热反应物料回流2小时。冷却后，移入蒸馏装置，先进行常压蒸馏，除去低沸物，再进行减压蒸馏，收集100～101℃的物质(真空度为13mmHg柱)，得到99克无色透明液体反式2-(N-甲基氨基)环己醇产物，其纯度为98.1％，收率仅为37.64％(以环氧环己烷计)。
Claims (3)
1.一种反式2-(N-甲基氨基)环己醇的合成方法，是以环氧环己烷和一甲胺进行合成反应，其特征在于该反应是在季铵盐化合物作相转移催化剂的存在下进行，反应物环氧环己烷和一甲胺的反应摩尔比为1∶1～1.1，催化剂用量为反应物总量的1～3‰，反应温度控制在25-45℃，保持2小时，然后在室温下反应4-10小时，再加热回流2小时。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述催化剂季铵盐化合物的通式是：(R1)2R2R3N+X-，其中R1或R2表示CnH2n+1，n＝1-18；R3表示CmH2m+1，m＝1-18或C6H5CH2；X表示Br、Cl或I。
3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述反应温度是40-45℃。
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| 环氧环己烷的综合利用,1-5页. 韩飞.精细石油化工，第1998年卷第5期. 1998 |
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