CN101906060A - N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法 - Google Patents

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Nanjing Tech University
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Abstract

本发明公开了一种N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法。该方法以衣康酸二甲酯和苄胺为起始原料,经环合、还原、取代、水解、保护、氢化等7步反应制得1-苄基-3-氨甲基吡咯烷和3-叔丁氧羰基-氨甲基吡咯烷。本发明具有起始原料价廉易得,反应条件温和,操作工艺简便,成本低,产率高的优点。

Description

N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法
(一)技术领域
本发明涉及一种药物中间体制备方法,尤其涉及1-苄基-3-氨甲基吡咯烷和3-叔丁氧羰基氨甲基吡咯烷的方法。
(二)背景技术
吡咯烷胺类化合物是一类重要的医药中间体,尤其是3-氨甲基吡咯烷(化合物1)在很多药物分子中有很广泛的应用。例如抗组胺药物甲吡吩嗪(化合物2),喹诺酮类杀菌药物(化合物3)和具有抗HIV活性的药物(化合物4,5)结构中都含有这个中间体。
Figure GSA00000108720000011
1-苄基-3-氨甲基吡咯烷和3-叔丁氧羰基氨甲基吡咯烷作为3-氨甲基吡咯烷两个N原子上不同单保护的中间体(化合物6,7,),在国际医药化工市场上的需求一直旺盛。
但是关于这两个中间体的制备的报道却不多。专利WO03068221中,以1-苄基-吡咯烷醇为原料经磺酰氯酯化、氰基取代、还原制得1-苄基-3-氨甲基吡咯烷,然后保护、氢化得到3-叔丁氧羰基-氨甲基吡咯烷。合成路线如下:
该路线用到了剧毒氰化物,不仅危险而且会导致生产成本很高,限制了工业应用。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供了一种N-取代的3-氨甲基吡咯烷的新合成方法,具有总产率高,操作简便,合成成本低的优点。
为了达到上述要求,N-取代的3-氨甲基吡咯烷制备方法的技术方案是:以廉价的衣康酸二甲酯和苄胺为起始原料,经环合、还原、取代、水解、保护、氢化等7步反应制得1-苄基-3-氨甲基吡咯烷(6)和3-叔丁氧羰基氨甲基吡咯烷(7)。这条路线的关键步骤在于利用二甲酰氨基钠作为转化剂,将中间体(9)的羟基转化为目标化合物(6)的氨基,然后保护、脱苄即得到另一个目标化合物(7)。其合成路线如下:
Figure GSA00000108720000031
本发明的各步骤具体描述如下:
步骤1:衣康酸二甲酯和苄胺在90℃反应。反应结束后,其浓缩物直接重结晶纯化得到甲基-1-苯甲基-5-羰基吡咯烷-3-羧酸酯(8)。
步骤2:化合物(8)用四氢铝锂还原,得到(1-苯甲基吡咯烷-3-基)甲醇(9)。
步骤3:化合物(9)在室温下与甲基磺酰氯反应,三乙胺做催化剂,得到甲磺酸(1-苯甲基吡咯烷-3-基)甲酯(10)。
步骤4:化合物(10)在N,N-二甲基甲酰胺中,与二甲酰氨基钠反应得到N-((1-苯甲基吡咯烷-3-基)甲基)-N-甲酰基甲酰胺(11)。
步骤5:化合物(11)在乙醇中和浓盐酸反应得到1-苄基-3-氨甲基吡咯烷(6)。
步骤6:化合物(6)在甲醇中以三乙胺为催化剂,和二碳酸二叔丁酯反应,得到1-苄基-3-叔丁氧羰基氨甲基吡咯烷(12)。
步骤7:化合物(12)以钯碳为催化剂氢化得到3-叔丁氧羰基氨甲基吡咯烷(7)。
(四)具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步的描述。
实施例1:
甲基-1-苯甲基-5-羰基吡咯烷-3-羧酸酯(8)的制备
Figure GSA00000108720000041
在一个1L的三颈圆底烧瓶内加入衣康酸二甲酯(158.15g,1mol)和苄胺(107.15g,1mol),油浴升温至90°搅拌反应。TLC监测反应完成后停止反应。冷却至室温,旋干,加入二氯甲烷500mL,稀盐酸100mL,震荡分层,分出有机层,加入饱和碳酸氢钠溶液,震荡分层,分出有机层,饱和氯化钠溶液洗一遍,无水硫酸钠干燥,旋干,用乙酸乙酯和石油醚重结晶得到200g产品,收率86%。
实施例2:
(1-苯甲基吡咯烷-3-基)甲醇(9)的制备
在一个1L的三口圆底烧瓶内加入四氢铝锂(40g,1.07mol),冰浴下加入四氢呋喃1.2L,再加人化合物(8)(100g,0.43mol),撤去冰浴,油浴升温至66°反应,TLC监测反应结束。冷却到室温,加入10%NaOH溶液,抽滤,滤液旋干,加入水200mL,碳酸钠固体调PH至9-10,二氯甲烷萃取产物,饱和氯化钠洗有机层,无水硫酸钠干燥,旋干得到80g产品,收率97%。
实施例3:
甲磺酸(1-苯甲基吡咯烷-3-基)甲酯(10)的制备
Figure GSA00000108720000051
在一个1L的单口烧瓶内,加入化合物(9)(75g,0.39mol),三乙胺(47mL,59mol),甲磺酰氯(36mL,0.47mol),四氢呋喃375mL,室温反应,TLC监测反应结束。加入饱和碳酸氢钠溶液,使水相PH为7-8,乙酸乙酯萃取产物,用水洗有机层,饱和氯化钠洗有机层,无水硫酸钠干燥,旋干得到90g产品,收率86%。
实施例4:
N-((1-苯甲基吡咯烷-3-基)甲基)-N-甲酰基甲酰胺的制备
Figure GSA00000108720000052
在500mL三口圆底烧瓶中,加入化合物(10)(53g,0.196mol),DMF200mL,二甲酰氨基钠(24g,0.254mol),油浴升温至80°反应,TLC监测反应结束。
加入水1L,用乙酸乙酯萃取产物,分出有机层,饱和氯化钠溶液洗有机层,无水硫酸钠干燥,旋干得到44.4g产品,收率92.7%。
实施例5:
1-苄基-3-氨甲基吡咯烷(6)的制备
在装有化合物(11)反应瓶内,加入乙醇330mL,浓盐酸(38.7mL,0.464mol),TLC监测反应结束,旋干,得到34g产品,收率99.1%。
实施例6:
1-苄基-3-叔丁氧羰基氨甲基吡咯烷(12)的制备
Figure GSA00000108720000062
在500mL圆底烧瓶内加入化合物(6)(40g,0.152mol),甲醇150mL,三乙胺(44mL,0.32mol),二碳酸二叔丁酯(36.5g,0.167mol),室温搅拌,TLC监测反应结束,用盐酸调PH至1-2,加入乙醚,振荡分层,弃去有机相,水相用氢氧化钠固体调PH至9-10,加入乙酸乙酯萃取产物,合并有机层,然后饱和食盐水洗乙酸乙酯层,无水硫酸钠干燥,旋干得到粗品后用乙酸乙酯/石油醚重结晶,得到20g产品,收率50%。
实施例7:
3-叔丁氧羰基氨甲基吡咯烷(7)的制备
Figure GSA00000108720000071
在250mL单口圆底烧瓶中加入化合物(12)(20g,0.069mol),四氢呋喃50mL,钯碳0.36g(5%w/w),浓盐酸2mL,通氢气,室温反应,TLC监测反应结束后,抽滤过滤掉钯碳,旋干溶剂,得到16g产品,收率98.2%。

Claims (7)

1.N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法,其特征包括下列步骤:
(1)以衣康酸二甲酯和苄胺为原料反应得到化合物(8),其中R1为甲基或乙基;
Figure FSA00000108719900011
(2)由化合物(8)还原得到化合物(9);
Figure FSA00000108719900012
(3)由化合物(9)进行磺酰化得到化合物(10),其中R2为磺酰基或取代磺酰基;
Figure FSA00000108719900013
(4)由化合物(10)经取代得到化合物(11);
Figure FSA00000108719900014
(5)由化合物(11)水解得到化合物(6);
Figure FSA00000108719900015
(6)由化合物(6)经保护得到化合物(12);
Figure FSA00000108719900021
(7)由化合物(12)经钯碳氢化得到化合物(7);
Figure FSA00000108719900022
2.根据权利要求1所述的N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法,其特征在于步骤(1)中反应温度为30~150℃,以90℃最优。
3.根据权利要求1所述的N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法,其特征在于步骤(2)中所用溶剂为四氢呋喃,乙醚,正己烷或环己烷。
4.根据权利要求1所述的N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法,其特征在于步骤(3)中R2为磺酰基或取代磺酰基,以对甲苯磺酰基最优。
5.根据权利要求1所述的N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法,其特征在于步骤(4)中所用溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺,反应试剂为二甲酰氨基钠,反应温度为30~150℃。
6.根据权利要求1所述的N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法,其特征在于步骤(5)中用浓盐酸水解化合物(11)得到化合物(6)。
7.根据权利要求1所述的N-取代的3-氨甲基吡咯烷的制备方法,其特征在于步骤(7)中所用溶剂为甲醇或乙醇或四氢呋喃,所用Pd/C和化合物(12)的质量比为1∶1~1∶20。
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