CN103265505B - 一种n-对甲苯磺酰基哌啶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N-对甲苯磺酰基哌啶化合物的制备方法，所述的方法为：将对甲苯磺酰胺与1,5-戊二醇加入有机溶剂中，在酸酐催化剂的作用下，于30～200℃温度下反应，TLC跟踪反应至反应完全，反应结束后，反应液后处理制得N-对甲苯磺酰基哌啶化合物；所述酸酐催化剂为三氟甲磺酸酐；所述有机溶剂为甲苯或1,1,2,2-四氯乙烷。本发明反应条件温和，原料来源容易，成本低，并且操作方便，反应中不产生腐蚀性气体，绿色环保。

Description

一种N-对甲苯磺酰基哌啶的制备方法
（一）技术领域
本发明涉及一种N-对甲苯磺酰基哌啶的制备方法。
（二）背景技术
N-对甲苯磺酰基哌啶是重要的化工原料和有机合成中间体，广泛用于医药、农药等领域。该化合物的传统合成方法主要是通过对甲苯磺酰氯与哌啶的取代反应制备。但上述制备方法仍存在很多缺陷：如所需原料对甲苯磺酰氯易分解、变质，反应产生氯化氢具有腐蚀性，因此限制了其应用性。
（三）发明内容
本发明目的是提供一种原料易得、操作简便的N-对甲苯磺酰基哌啶的化学合成方法。
本发明采用的技术方案是：
一种式（Ⅰ）所示的N-对甲苯磺酰基哌啶的制备方法，所述的方法为：将对甲苯磺酰胺与1,5-戊二醇加入有机溶剂中，在酸酐催化剂的作用下，于30～200℃温度下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得式（Ⅰ）的所示N-对甲苯磺酰基哌啶；所述酸酐催化剂为三氟甲磺酸酐；所述有机溶剂为甲苯或1,1,2,2-四氯乙烷；
所述的对甲苯磺酰胺、1,5-戊二醇、酸酐催化剂的物质的量之比为1:1～10:0.01～2，优选1:1～10:0.10～1，更优选为1:1.5:0.2。
本发明方法中，优选所述的有机溶剂为甲苯。
本发明方法中，所述反应的温度优选为90～170℃，最优选120℃。
本发明可通过常规方法（例如TLC）跟踪反应进程，所述反应的时间通常为20～100h，优选为40～70h，更优选70h。
本发明所述有机溶剂的体积用量通常以对甲苯磺酰胺的物质的量计为1～4mL/mmol，优选1.5mL/mmol。
本发明所述反应液后处理方法为：反应结束后，反应液蒸馏除去溶剂，然后进行柱层析，以体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂作为洗脱剂，收集Rf值0.3～0.35的洗脱液，收集得到的洗脱液减压蒸馏，干燥，制得式（Ⅰ）的所示N-对甲苯磺酰基哌啶。
进一步，推荐本发明方法按以下步骤进行：将对甲苯磺酰胺与1,5-戊二醇加入甲苯中，在三氟甲磺酸酐催化剂的作用下，120℃温度下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液蒸馏除去溶剂，然后进行柱层析，以体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂作为洗脱剂，收集Rf值0.3～0.35的洗脱液，收集得到的洗脱液减压蒸馏，干燥，制得式（Ⅰ）所示的N-对甲苯磺酰基哌啶；所述的对甲苯磺酰胺、1,5-戊二醇、三氟甲磺酸酐催化剂的物质的量之比为1:1.5:0.2。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：所用原料安全、价格便宜、易得，反应条件温和，反应中不产生腐蚀性气体，设备简单，操作方便，便于工业应用。鉴于N-对甲苯磺酰基哌啶作为重要的有机中间体，是合成医药中间体、农药和化工产品的很好的原料，因此本发明有着广泛的工业应用前景。
（四）具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：N-对甲苯磺酰基哌啶
将343.7mg（2mmol）对甲苯磺酰胺（Ⅲ-1）与312.4mg（3mmol）1，5－戊二醇混合，于3ml甲苯中，在112.8mg（0.4mmol）三氟甲磺酸酐的作用下，120℃下搅拌，TLC跟踪反应，反应70小时反应结束，反应液蒸馏除去溶剂，然后柱层析（洗脱剂为石油醚、乙酸乙酯体积比=5:1的混合溶剂），TLC跟踪收集Rf值为0.3～0.35的洗脱液，收集得到的洗脱液减压蒸馏，干燥，得到目标（Ⅰ），收率60%。
1HNMR(500MHz,CDCl3):δ1.44-1.40(m,2H),1.67-1.61(m,4H),2.43(s,3H),2.98-2.95(m,4H),7.32(d,2H,J=8Hz),7.64(d,2H,J=8Hz).
实施例2
将三氟甲磺酸酐用量减少到0.2mmol，其他操作同实施例1，收率为5%。
实施例3
将三氟甲磺酸酐用量增加到2mmol，其他操作同实施例1，收率为5%。
实施例4
反应温度变为90℃，其他操作同实施例1，收率为4%。
实施例5
反应温度变为170℃，其他操作同实施例1，收率为15%。
实施例6
将1，5－戊二醇增加到20mmol，其他操作同实施例1，收率为2%。
实施例7
将1，5－戊二醇减少到2mmol，其他操作同实施例1，收率为8%。

Claims (5)

1.一种式(Ⅰ)所示的N-对甲苯磺酰基哌啶的制备方法，其特征在于所述的方法为：将对甲苯磺酰胺与1,5-戊二醇加入有机溶剂中，在酸酐催化剂的作用下，于120℃温度下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得式(Ⅰ)所示的N-对甲苯磺酰基哌啶；所述酸酐催化剂为三氟甲磺酸酐；所述有机溶剂为甲苯或1,1,2,2-四氯乙烷；
所述的对甲苯磺酰胺、1,5-戊二醇、酸酐催化剂的物质的量之比为1:1.5:0.2。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂为甲苯。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述有机溶剂的体积用量以对甲苯磺酰胺的物质的量计为1～4mL/mmol。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应液后处理方法为：反应结束后，反应液蒸馏除去溶剂，然后进行柱层析，以体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂作为洗脱剂，收集Rf值0.3～0.35的洗脱液，收集得到的洗脱液减压蒸馏，干燥，制得式(Ⅰ)的所示N-对甲苯磺酰基哌啶。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法按以下步骤进行：将对甲苯磺酰胺与1,5-戊二醇加入甲苯中，在三氟甲磺酸酐催化剂的作用下，120℃温度下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应结束后反应液蒸馏除去溶剂，然后进行柱层析，以体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂作为洗脱剂，收集Rf值0.3～0.35的洗脱液，收集得到的洗脱液减压蒸馏，干燥，制得式(Ⅰ)所示的N-对甲苯磺酰基哌啶；所述的对甲苯磺酰胺、1,5-戊二醇、三氟甲磺酸酐催化剂的物质的量之比为1:1.5:0.2。
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