CN102060743B

CN102060743B - N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法

Info

Publication number: CN102060743B
Application number: CN2010105928121A
Authority: CN
Inventors: 陈瀚林
Original assignee: ZHANGJIAGANG HANKANG CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: ZHANGJIAGANG HANKANG CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: CN102060743A

Abstract

本发明公开了N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法，制备步骤为：a）3-苄胺基丙酸乙酯的合成；b）3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的合成；c）N-苄基-4-乙氧羰基-3-吡咯烷酮的合成；d）N-苄基-3-吡咯烷酮的合成。该N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法，合成步骤少，收率高。

Description

N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体说涉及N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法。

背景技术

3-氨基毗咯烷是重要的精细化工中间体，广泛应用于精细化学品的合成，其各类衍生物是合成杀虫剂、抗菌药等农药、医药的巾间体|。具有光学活性的3-氨基毗咯烷乙酰化衍生物可以用于生产农业化学品和药物活性物质(例如乙烯基吡咯烷酮-头孢菌素衍生物)。

专利200710011673.7中，采用制备方法：苄氨先与氯乙酸缩合，与乙醇酯化，再与丙烯酸缩合、经与乙醇钠反应、闭环、脱羧得目标产物：N-苄基-3-吡咯烷酮。此合成方法不仅步骤较多；并且产率不高，闭环产率：65%，脱羧产率：85%，两步的总产率只有55.3%。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种合成步骤少，收率高的N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法，反应方程式如下：

Figure 2010105928121100002DEST_PATH_IMAGE001

Figure 2010105928121100002DEST_PATH_IMAGE002

合成步骤为：

a）3-苄胺基丙酸乙酯的合成：

将苄胺加入反应器，机械搅拌下，控制温度≤30 ℃，滴加丙烯酸乙酯，滴加完毕，保持温度30~40 ℃，搅拌反应14~16 h，气相色谱监测反应原料丙烯酸乙酯反应完毕，停止搅拌，将反应液蒸馏，收集70~75 ℃／6mmHg的馏分为过量的苄胺，收集140~142 ℃／6mmHg的无色液体为反应产物3-苄胺基丙酸乙酯；苄胺与丙烯酸乙酯的摩尔比为1：1.5~2.0；

b）3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的合成：

向反应器中，加入3-苄胺基丙酸乙酯，碘化钾，碳酸钾和氯乙酸乙酯，室温搅拌48~50 h，LC-Ms监测反应进程，反应完毕过滤，收集滤液，滤液减压蒸馏，收集47~50 ℃／6mmHg的馏分为过量的氯乙酸乙酯，剩余液体为产物3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的粗品；3-苄胺基丙酸乙酯与碘化钾，碳酸钾和氯乙酸乙酯的摩尔比为1：0.015~0.02：1.1~1.3：1.5~1.8；

c）N-苄基-4-乙氧羰基-3-吡咯烷酮的合成：

反应器中加入无水甲苯，搅拌下加入乙醇钠，加入完毕搅拌10~15 min，控制温度≤40 ℃，滴加步骤b）所得3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯粗品，滴加完毕保持35~40 ℃继续反应，LC-Ms监测反应进程， 9~10 h反应完毕；3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯与乙醇钠的摩尔比为1：2.0~2.5；

d）N-苄基-3-吡咯烷酮的合成：

将步骤c）所得反应液冷却到-5~0 ℃、搅拌下，滴加浓盐酸和水的混合液，滴加完毕继续搅拌30~50 min，然后分液、甲苯相用浓盐酸萃取，合并到水相，水相加热回流8~10 h进行水解，LC-Ms监测反应，水解完毕，用固体氢氧化钠或氢氧化钾调节水溶液pH=12.0~13.0，乙酸乙酯萃取、分液，乙酸乙酯干燥，减压脱除溶剂乙酸乙酯得到N-苄基-3-吡咯烷酮的粗品，将粗品减压蒸馏，收集145~150 ℃／6mmHg的馏分，即为N-苄基-3-吡咯烷酮目标产物；3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯与浓盐酸的摩尔比为1：1.5~2.5。

本发明的有益效果：该N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法，合成步骤少，收率高。

具体实施方式

下面详细描述本发明所述的具体实施方案，但不作为对本发明的限制：

实施例1：

a）3-苄胺基丙酸乙酯的合成：

将苄胺（50.0 g，0.467 g）加入反应器，机械搅拌下，控制温度≤30 ℃，滴加丙烯酸乙酯（82 mL，0.766 mol），滴加完毕，保持温度35 ℃，搅拌反应15 h，气相色谱监测反应原料丙烯酸乙酯反应完毕，停止搅拌，将反应液蒸馏，收集70~75 ℃／6mmHg的馏分为过量的苄胺，收集140~142 ℃／6mmHg的无色液体为反应产物3-苄胺基丙酸乙酯，收率：96.4%；

b）3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的合成：

向反应器中，加入3-苄胺基丙酸乙酯（51.2 g，0.448 mol），碘化钾（1.3 g，7.6 mmol），碳酸钾（71.2 g，0.515 mol）和氯乙酸乙酯（77 mL，0.730 mol），室温搅拌48 h，LC-Ms监测反应进程，反应完毕过滤，收集滤液，滤液减压蒸馏，收集47~50 ℃／6mmHg的馏分为过量的氯乙酸乙酯，剩余液体为产物3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的粗品，收率：94.3%；

c）N-苄基-4-乙氧羰基-3-吡咯烷酮的合成：

反应器中加入无水甲苯（1200 mL），搅拌下加入乙醇钠（44.9 g，0.661 mol），加入完毕搅拌10 min，保持温度≤40 ℃，滴加步骤b）所得3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯（123.5 g，0.421 mol）粗品，滴加完毕保持36 ℃继续反应，LC-Ms监测反应进程， 9 h反应完毕；

d）N-苄基-3-吡咯烷酮的合成：

将步骤c）所得反应液冷却到-5~0 ℃、搅拌下，滴加浓盐酸（55 mL，0.660 mol）和水（45 mL）的混合液，滴加完毕继续搅拌35 min，然后分液、甲苯相用浓盐酸（30 mL）萃取，合并到水相，水相加热回流9 h进行水解，LC-Ms监测反应，水解完毕，用固体氢氧化钠调节水溶液pH=12.0~13.0，乙酸乙酯（500 mL×3）萃取、分液，乙酸乙酯干燥，减压脱除溶剂乙酸乙酯得到N-苄基-3-吡咯烷酮的粗品，将粗品减压蒸馏，收集145~150 ℃／6mmHg的馏分，即为N-苄基-3-吡咯烷酮目标产物；收率：67.1%。

实施例2：

a）3-苄胺基丙酸乙酯的合成：

将苄胺（172.3 g，1.608 mol）加入反应器，机械搅拌下，控制温度≤30 ℃，滴加丙烯酸乙酯（337 mL，3.168 mol），滴加完毕，保持温度40 ℃，搅拌反应16 h，气相色谱监测反应原料丙烯酸乙酯反应完毕，停止搅拌，将反应液蒸馏，收集70~75 ℃／6mmHg的馏分为过量的苄胺，收集140~142 ℃／6mmHg的无色液体为反应产物3-苄胺基丙酸乙酯；收率：95.9%；

b）3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的合成：

向反应器中，加入3-苄胺基丙酸乙酯（174.3 g，1.528 mol），碘化钾（4.8 g，0.029 mol），碳酸钾（274.5 g，1.986 mol）和氯乙酸乙酯（283 mL，2.674 mol），室温搅拌50 h，LC-Ms监测反应进程，反应完毕过滤，收集滤液，滤液减压蒸馏，收集47~50 ℃／6mmHg的馏分为过量的氯乙酸乙酯，剩余液体为产物3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的粗品；收率：95.1%；

c）N-苄基-4-乙氧羰基-3-吡咯烷酮的合成：

反应器中加入无水甲苯（4000 mL），搅拌下加入乙醇钠（243.8 g，3.586 mol），加入完毕搅拌15 min，保持温度≤40 ℃，滴加步骤b）所得3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯（426.0 g，1.452 mol）粗品，滴加完毕保持40 ℃继续反应，LC-Ms监测反应进程， 9~10 h反应完毕；

d）N-苄基-3-吡咯烷酮的合成：

将步骤c）所得反应液冷却到-5~0 ℃、搅拌下，滴加浓盐酸（299 mL，3.586 mol）和水（250 mL）的混合液，滴加完毕继续搅拌50 min，然后分液、甲苯相用浓盐酸（160 mL）萃取，合并到水相，水相加热回流10 h进行水解，LC-Ms监测反应，水解完毕，用固体氢氧化钾调节水溶液pH=12.0~13.0，乙酸乙酯（1000 mL×3）萃取、分液，乙酸乙酯干燥，减压脱除溶剂乙酸乙酯得到N-苄基-3-吡咯烷酮的粗品，将粗品减压蒸馏，收集145~150 ℃／6mmHg的馏分，即为N-苄基-3-吡咯烷酮目标产物；收率：66.2%。

Claims

1.N-苄基-3-吡咯烷酮的制备方法，反应方程式如下：

Figure 2010105928121100001DEST_PATH_IMAGE001

合成步骤为：

a）3-苄胺基丙酸乙酯的合成：

将1.608 mol苄胺加入反应器，机械搅拌下，控制温度≤30℃，滴加3.168 mol丙烯酸乙酯，滴加完毕，保持温度40℃，搅拌反应16h，气相色谱监测反应原料丙烯酸乙酯反应完毕，停止搅拌，将反应液蒸馏，收集70~75℃/6mmHg的馏分为过量的苄胺，收集140~142℃/6mmHg的无色液体为反应产物3-苄胺基丙酸乙酯；收率：95.9%；

b）3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的合成：

向反应器中，加入1.528 mol 3-苄胺基丙酸乙酯，0.029 mol碘化钾，1.986 mol碳酸钾和2.674 mol氯乙酸乙酯，室温搅拌50 h，LC-Ms监测反应进程，反应完毕过滤，收集滤液，滤液减压蒸馏，收集47~50℃/6mmHg的馏分为过量的氯乙酸乙酯，剩余液体为产物3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯的粗品；收率：95.1%；

c）N-苄基-4-乙氧羰基-3-吡咯烷酮的合成：

反应器中加入4000 mL无水甲苯，搅拌下加入3.586 mol乙醇钠，加入完毕搅拌15min，保持温度≤40℃，滴加426.0g步骤b）所得3-(N-乙氧羰基亚甲基)苄胺基丙酸乙酯粗品，滴加完毕保持40℃继续反应，LC-Ms监测反应进程， 9~10 h反应完毕；

d）N-苄基-3-吡咯烷酮的合成：

将步骤c）所得反应液冷却到-5~0℃、搅拌下，滴加299 mL浓盐酸和250 mL水的混合液，滴加完毕继续搅拌50min，然后分液、甲苯相用160 mL浓盐酸萃取，合并到水相，水相加热回流10h进行水解，LC-Ms监测反应，水解完毕，用固体氢氧化钾调节水溶液pH=12.0~13.0，1000mL乙酸乙酯萃取三次、分液，乙酸乙酯干燥，减压脱除溶剂乙酸乙酯得到N-苄基-3-吡咯烷酮的粗品，将粗品减压蒸馏，收集145~150℃/6mmHg的馏分，即为N-苄基-3-吡咯烷酮目标产物；收率：66.2%。