CN103360343A - 一种哌嗪酰胺类化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种哌嗪酰胺类化合物的制备方法,包括:溶剂中,将化合物1与化合物2进行反应,得到化合物3,反应温度20℃~120℃;Ar为取代或未取代的芳香基;R为氢、甲基、乙基、丙基、苄基、叔丁氧羰基、苄氧羰基、C1-C3的酰基,或取代或未取代的芳香基;所述的芳香基上的取代基选自C1-C5的直链或支链烷基、C1-C3的烷氧基、胺基、卤素、氰基、醛基、C1-C5的酰基、三氟甲基和羧基中的一种或多种;所述的芳香基为苯基、噻吩基、吡咯基、嘧啶基或吡啶基。本发明的制备方法条件温和,原料性质稳定,易使用及储藏,收率高,工艺简单,对设备要求低,后处理方便,产物的分离和提纯简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种哌嗪酰胺类化合物的制备方法。
背景技术
芳香酰胺取代的哌嗪类化合物是一类重要的有机合成中间体和原料,在医药、农药、染料等领域有广泛的应用。目前,合成这类化合物的方法大多经由酰氯和哌嗪反应制得。但由于酰氯性质十分活泼,对水分十分敏感,容易和空气中的水分反应而变坏,反应还会释放出氯化氢气体腐蚀生产设备。这使得酰氯的储藏、运输、生产都十分不便,对设备要求较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,为了克服现有技术中制备哌嗪酰胺类化合物的方法中操作复杂,产率较低,对设备腐蚀性大,且不利于工业化生产的缺陷,而提供一种哌嗪酰胺类化合物的制备方法。本发明的制备方法原料稳定,操作简便,产率较高,对设备腐蚀性小,后处理简单,且适用于工业化生产。
本发明提供了一种哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其步骤包括:溶剂中,将化合物1与化合物2进行反应,得到化合物3,即可,反应温度为20℃~120℃;
其中,Ar为取代或未取代的芳香基;R为氢、甲基、乙基、丙基、苄基、叔丁氧羰基、苄氧羰基、C1-C3的酰基,或取代或未取代的芳香基;所述的芳香基上的取代基选自C1-C5的直链或支链烷基、C1-C3的烷氧基、胺基、卤素、氰基、醛基、C1-C5的酰基、三氟甲基和羧基中的一种或多种;所述的芳香基为苯基、噻吩基、吡咯基、嘧啶基或吡啶基。
所述的溶剂可为极性溶剂和/或非极性溶剂。所述的极性溶剂优选水、醇、醚、酰胺、二甲基亚砜、三乙胺、乙腈、二氧六环和N-甲基哌啶中的一种或多种,更优选乙腈。所述的醇优选甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇和一缩二乙二醇中的一种或多种。所述的醚优选乙二醇二乙醚、冠醚和四氢呋喃中的一种或多种。所述的酰胺优选N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种,更优选N,N-二甲基甲酰胺。所述的非极性溶剂优选正己烷和/或芳香烃。所述的芳香烃优选甲苯、二甲苯和苯中的一种或多种。所述的溶剂的用量为不影响反应的进行即可。所述的化合物1与溶剂的重量比优选1∶2~1∶100,更优选1∶4~1∶15。
所述的化合物1中的芳香基优选吡咯基或苯基。当所述的化合物1中的芳香基上的取代基为C1-C5的直链或支链烷基时,优选甲基、乙基或丙基,更优选甲基。当所述的化合物1中的芳香基上的取代基为C1-C3的烷氧基时,优选甲氧基或乙氧基,更优选甲氧基。当所述的化合物1中的芳香基上的取代基为C1-C5的酰基时,优选乙酰基。所述的卤素优选氟、氯、溴或碘。
所述的化合物2中R中的C1-C3的酰基优选甲酰基或乙酰基。所述的化合物2中的芳香基优选吡咯基或苯基。当所述的化合物2中的芳香基上的取代基为C1-C5的直链或支链烷基时,优选甲基、乙基或丙基,更优选甲基。当所述的化合物2中的芳香基上的取代基为C1-C3的烷氧基时,优选甲氧基或乙氧基,更优选甲氧基。当所述的化合物2中的芳香基上的取代基为C1-C5的酰基时,优选乙酰基。所述的卤素优选氟、氯、溴或碘。
所述的化合物1与化合物2的摩尔比优选1∶1~1∶100,更优选1∶1~1∶10。
所述的反应中可加入碱。所述的碱可为有机碱和/或无机碱。所述的有机碱优选有机胺类、吡啶和醇钠中的一种或多种。所述的有机胺类优选三乙胺、N-甲基吡咯烷、二乙基异丙基胺、苯胺、1,5-二氮二环[5.4.0]-5-十一碳烯、1,5-二氮二环[5.3.0]-5-壬烯和1,5-二氮二环[2.2.2]辛烷的一种或多种,更优选三乙胺和/或二乙基异丙基胺。所述的醇钠优选乙醇钠。所述的无机碱优选碱金属的氢氧化物和/或碱金属的弱酸盐。所述的碱金属的氢氧化物优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。所述的碱金属的弱酸盐优选碳酸钾、碳酸钠和乙酸钠中的一种或多种,更优选碳酸钾和/或碳酸钠。所述的弱酸是指在溶液中不完全电离的酸。所述的碱的摩尔用量优选为化合物1的100%~500%,更优选为化合物1的100%~371%。
所述的反应温度优选20℃~100℃,更优选70℃~100℃。
所述的反应可通过TLC或HPLC进行监控,一般以反应物1消失时作为反应的终点。所述的反应的时间优选1~36小时。
所述的得到的化合物3还可以通过后处理进行进一步纯化,其步骤包括:将体系除去溶剂,剩余物与乙酸乙酯混合,用氯化铵水溶液洗涤,除去乙酸乙酯即可。所述的除去溶剂的方法优选蒸馏。所述的蒸馏优选减压蒸馏。所述的用氯化铵水溶液洗涤的次数优选2次。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:本发明的制备方法条件温和,反应所用原料性质稳定,易使用、易储藏,反应收率高。且本发明工艺简单,对设备要求低,反应后处理方便,产物的分离和提纯简单易行,应用前景十分广阔。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1
(4-甲基-1-哌嗪基)(1-甲基-1H-2-吡咯基)甲酮的合成
向干燥的圆底烧瓶中加入14g 1-甲基哌嗪盐酸盐,24g碳酸钾和100mL二甲基甲酰胺,混匀后加入23g 2,2,2-三氯-1-(1-甲基-1H-2-吡咯基)乙酮,加热至100℃搅拌10小时。反应完毕后减压蒸去二甲基甲酰胺,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用200mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率92%。
实施例2
(4-甲基-1-哌嗪基)(1-甲基-1H-2-吡咯基)甲酮的合成
向干燥的圆底烧瓶中加入14g 1-甲基哌嗪盐酸盐,17g乙醇钠和100mL二甲基甲酰胺,混匀后加入23g 2,2,2-三氯-1-(1-甲基-1H-2-吡咯基)乙酮,20℃搅拌10小时。反应完毕后加水淬灭,减压蒸去四氢呋喃,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用200mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率80%。
实施例3
4-(1-甲基-1H-吡咯基-2-羰基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯
向干燥的圆底烧瓶中加入22g 1-叔丁氧羰基哌嗪,35g碳酸钾和100mL二甲基甲酰胺,混匀后加入21g 2,2,2-三氯-1-(1-甲基-1H-2-吡咯基)乙酮,加热至70℃搅拌10小时。反应完毕后减压蒸去二甲基甲酰胺,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用200mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率85%。
实施例4
4-(1-甲基-1H-吡咯基-2-羰基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯
向干燥的圆底烧瓶中加入220g 1-叔丁氧羰基哌嗪,35g碳酸钾和100mL二甲基甲酰胺,混匀后加入19g 2,2,2-三氯-1-(1-甲基-1H-2-吡咯基)乙酮,加热至70℃搅拌10小时。反应完毕后减压蒸去二甲基甲酰胺,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用2000mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率82%。
实施例5
(4-乙基-1-哌嗪基)(苯基)甲酮
向干燥的圆底烧瓶中加入24g 1-乙基哌嗪盐酸盐,24g碳酸钾和100mL二甲基甲酰胺,混匀后加入23g 2,2,2-三氯-1-苯基乙酮,加热至100℃搅拌10小时。反应完毕后减压蒸去二甲基甲酰胺,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用200mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率95%。
实施例6
(4-苄基-1-哌嗪基)(苯基)甲酮
向干燥的圆底烧瓶中加入30g 1-苄基哌嗪盐酸盐,30mL二乙基异丙基胺和300mL乙腈,混匀后加入20g 2,2,2-三氯-1-苯基乙酮,搅拌下加热回流16小时。反应完毕后减压蒸去乙腈,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用200mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率93%。
实施例7
(4-苄基-1-哌嗪基)(苯基)甲酮
向干燥的圆底烧瓶中加入90g 1-苄基哌嗪,300mL乙腈,混匀后加入22g 2,2,2-三氯-1-苯基乙酮,搅拌下加热回流16小时。反应完毕后减压蒸去乙腈,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用1000mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率82%。
实施例8
4-苯甲酰基哌嗪-1-甲酸叔丁酯
向干燥的圆底烧瓶中加入20g 1-叔丁氧羰基哌嗪,35g碳酸钠和100mL二甲基甲酰胺,混匀后加入20g 2,2,2-三氯-1-苯基乙酮,加热至70℃搅拌10小时。反应完毕后减压蒸去二甲基甲酰胺,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用200mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率90%。
实施例9
4-(4-甲基苯甲酰基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯
向干燥的圆底烧瓶中加入22g 1-叔丁氧羰基哌嗪,35g碳酸钠和100mL四氢呋喃,搅拌下加入20g 2,2,2-三氯-1-p-甲苯乙酮,加热至70℃搅拌10小时。反应完毕后减压蒸去四氢呋喃,将剩余物用200mL乙酸乙酯溶解,然后用200mL氯化铵水溶液洗涤两次,减压蒸去乙酸乙酯得到目标产物,HPLC纯度98%,产率75%。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述的溶剂为极性溶剂和/或非极性溶剂;所述的极性溶剂为水、醇、醚、酰胺、二甲基亚砜、三乙胺、乙腈、二氧六环和N-甲基哌啶中的一种或多种;所述的非极性溶剂为正己烷和/或芳香烃;所述的反应的时间为1~36小时。
3.如权利要求2所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:
所述的醇为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇和一缩二乙二醇中的一种或多种;
和/或,所述的醚为乙二醇二乙醚、冠醚和四氢呋喃中的一种或多种;
和/或,所述的酰胺为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种;
和/或,所述的芳香烃为甲苯、二甲苯和苯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:
当所述的化合物1中的芳香基上的取代基为C1-C5的直链或支链烷基时,所述的C1-C5的直链或支链烷基为甲基、乙基或丙基;
和/或,当所述的化合物1中的芳香基上的取代基为C1-C3的烷氧基时,所述的C1-C3的烷氧基为甲氧基或乙氧基;
和/或,当所述的化合物1中的芳香基上的取代基为C1-C5的酰基时,所述的C1-C5的酰基为乙酰基;
和/或,所述的卤素为氟、氯、溴或碘。
5.如权利要求1所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:
所述的化合物2中R中的C1-C3的酰基为甲酰基或乙酰基;
和/或,当所述的化合物2中的芳香基上的取代基为C1-C5的直链或支链烷基时,所述的C1-C5的直链或支链烷基为甲基、乙基或丙基;
和/或,当所述的化合物2中的芳香基上的取代基为C1-C3的烷氧基时,所述的C1-C3的烷氧基为甲氧基或乙氧基;
和/或,当所述的化合物2中的芳香基上的取代基为C1-C5的酰基时,所述的C1-C5的酰基为乙酰基;
和/或,所述的卤素为氟、氯、溴或碘。
6.如权利要求1所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述的化合物1与化合物2的摩尔比为1∶1~1∶10。
7.如权利要求1所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述的反应温度为20℃~100℃。
8.如权利要求7所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述的反应温度为70℃~100℃。
9.如权利要求1所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述的反应中加入碱;所述的碱为有机碱和/或无机碱;所述的有机碱为有机胺类、吡啶和醇钠中的一种或多种;所述的有机胺类为三乙胺、N-甲基吡咯烷、二乙基异丙基胺、苯胺、1,5-二氮二环[5.4.0]-5-十一碳烯、1,5-二氮二环[5.3.0]-5-壬烯和1,5-二氮二环[2.2.2]辛烷的一种或多种;所述的醇钠为乙醇钠;所述的无机碱为碱金属的氢氧化物和/或碱金属的弱酸盐;所述的碱金属的氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾;所述的碱金属的弱酸盐为碳酸钾、碳酸钠和乙酸钠中的一种或多种。
10.如权利要求9所述的哌嗪酰胺类化合物的制备方法,其特征在于:所述的碱的摩尔用量为化合物1的100%~371%。
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