CN104387286A - 一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法 - Google Patents

一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法 Download PDF

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姜勃弛
管月
陈春海
党国栋
赵晓刚
周宏伟
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Abstract

一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,属于有机合成技术领域。是在0~30℃条件下将三氟丙酮酸甲酯溶于有机溶剂,然后向其中加入碱、盐酸羟胺和对甲苯磺酸,加热至回流后减压蒸馏出溶剂,将粗产物倒入冰水混合物中,析出大量固体后过滤干燥;产物加入到高压釜中加入有机溶剂溶解,然后加入催化剂,加氢还原后过滤,滤液在常压下蒸馏出溶剂得到粗产物再减压蒸馏,得到最终产物三氟丙氨酸甲酯。本发明技术路线的选择合理、简便,容易操作,在技术上为这一类型三氟丙氨酸甲酯的中间体的合成提供了成功的合成方法,该方法原料便宜且易得,反应温度低,时间短,避免了使用氟化试剂等条件苛刻的试剂。最终得到产品的收率为93~97%,纯度>99.0%。

Description

一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法。
背景技术
三氟丙氨酸甲酯是重要的药物原料,特别是治疗肿瘤及艾滋病多肽类药物的原料。文献上报道有较多它的方法,主要包括:
1)此方法使用三步法合成:亚胺化,双键转移,酸化后碱化。该方法主要缺点是反应转化率低,副产多,废液量大。
反应方程式
2)此方法,使用叠氮化钠为原料,虽然步骤少,但是叠氮化钠易燃易爆。此方法缺点:反应条件苛刻,转化率低,原料价格高且不易得。
反应方程式
目前并无经济有效并且操作简单的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,其主要是以三氟丙酮酸甲酯与盐酸羟胺为原料制备三氟丙氨酸甲酯,其步骤如下:
(1)0~30℃条件下将三氟丙酮酸甲酯溶于有机溶剂,质量体积比为1克:1~8毫升,然后向其中加入与三氟丙酮酸甲酯摩尔比为1:1~5的碱、与三氟丙酮酸甲酯摩尔比为1:1~5的盐酸羟胺;加热至回流,反应1~4小时;
(2)上述反应液降温到20~30摄氏度,将对甲苯磺酸加入到上述混合溶液中,加热至回流,反应1~4小时;对甲苯磺酸与三氟丙酮酸甲酯的摩尔比为0.1~0.5:1;
(3)在60~80℃、15~20mmHg条件下减压蒸馏出溶剂,将粗产物倒入冰水混合物中,析出大量固体后过滤,产物在50~80度下干燥10~20小时;
(4)将干燥后的产物加入到高压釜中加入有机溶剂溶解,有机溶剂与三氟丙酮酸甲酯的体积质量比为5~10毫升:1克,然后加入催化剂,催化剂与三氟丙酮酸甲酯的质量比为0.005~0.05:1,加氢还原,温度为20~80℃,反应时间为3~5h,还原完成后过滤,滤液在常压下蒸馏出溶剂得到粗产物,粗产物再在60~80℃、15~20mmHg条件下减压蒸馏,得到最终产物三氟丙氨酸甲酯。
其中,步骤(1)中的有机溶剂可以是甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、均三甲苯等,碱可以是醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾及氢氧化钠等。
步骤(4)中的有机溶剂可以是甲醇、乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯等,氢气还原催化剂为钯碳、雷尼镍。
本发明技术路线的选择合理、简便,容易操作,在技术上为这一类型三氟丙氨酸甲酯的中间体的合成提供了成功的合成方法,该方法原料便宜且易得,反应温度低,时间短,避免了使用氟化试剂等条件苛刻的试剂。最终得到产品的收率为93~97%,纯度>99.0%。
附图说明
图1:实施例1产物的核磁谱图;
具体实施方式
在下面的实施例中,以实施例的方式对本发明进行例证说明。实施例所描的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制本发明。
实施例1
0℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及15.6mL甲苯,加入醋酸钠(8.2g,0.1mol),盐酸羟胺(6.9g,0.1mol)。将反应缓慢加热至回流(约110度),保温反应1小时。反应液降温到30度,加入对甲苯磺酸(1.7g,0.01mol),加热至回流(110℃),反应1h。减压蒸馏出甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.078克,加入78毫升乙醇溶解,加氢还原,20℃,反应3小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,减压蒸馏条件60℃/15mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率93%,气相色谱检测纯度99.0%。
分子式结构:C4H6F3NO2,分子量为:157.1;元素分析:碳含量30.52%,氢含量3.92%,氮含量8.88%,氧含量20.30%;计算值:碳含量30.58%,氢含量3.85%,氮含量8.92%,氧含量20.37%。产物沸点:180度。由以上数据及附图1,证明得到了目的结构的产物。
实施例2
15℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及78.0mL二甲苯,加入氢氧化钠(12.0g,0.3mol),盐酸羟胺(20.7g,0.3mol)。将反应缓慢加热至回流(约130度),保温反应2小时。反应液降温到30度,加入对甲苯磺酸(5.1g,0.03mol),加热至回流(130℃),反应2h。减压蒸馏出二甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.078克,加入78毫升甲醇溶解,加氢还原,50℃,反应4小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏80℃/20mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率96%,气相色谱检测纯度99.3%。
实施例3
30℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及124.8mL乙酸甲酯,加入碳酸氢钠(42.0g,0.5mol),盐酸羟胺(34.5g,0.5mol)。将反应缓慢加热至回流(约57度),保温反应4小时。反应液降温到30度,加入对甲苯磺酸(8.5g,0.05mol),加热至回流(57℃),反应4h。减压蒸馏出乙酸甲酯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.78克,加入156毫升乙酸乙酯溶解,加氢还原,80℃,反应5小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏65℃/16mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率97%,气相色谱检测纯度99.7%。
实施例4
0℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及15.6mL乙酸乙酯,加入碳酸钾(13.8g,0.1mol),盐酸羟胺(6.9g,0.1mol)。将反应缓慢加热至回流(约77度),保温反应1小时。反应液降温到30度,加入对甲苯磺酸(1.7g,0.01mol),加热至回流(77℃),反应1h。减压蒸馏出乙酸乙酯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂雷尼镍0.078克,加入78毫升四氢呋喃溶解,加氢还原,20℃,反应3小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏70℃/17mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率93%,气相色谱检测纯度99.0%。
实施例5
15℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及78.0mL均三甲苯,加入氢氧化钾(16.8g,0.3mol),盐酸羟胺(20.7g,0.3mol)。将反应缓慢加热至回流(约165度),保温反应2小时。反应液降温到30度,加入对甲苯磺酸(5.1g,0.03mol),加热至回流(165℃),反应2h。减压蒸馏出均三甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂雷尼镍0.078克,加入78毫升甲苯溶解,加氢还原,50℃,反应4小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏75℃/18mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率95%,气相色谱检测纯度99.3%。
实施例6
30℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及124.8mL甲苯,加入醋酸钠(41.0g,0.5mol),盐酸羟胺(34.5g,0.5mol)。将反应缓慢加热至回流(约110度),保温反应4小时。反应液降温到30度,加入对甲苯磺酸(8.5g,0.05mol),加热至回流(110℃),反应4h。减压蒸馏出甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.78克,加入156毫升乙醇溶解,加氢还原,80℃,反应5小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏80℃/19mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率97%,气相色谱检测纯度99.7%。
实施例7
0℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及15.6mL二甲苯,加入碳酸钠(10.5g,0.1mol),盐酸羟胺(6.9g,0.1mol)。将反应缓慢加热至回流(约130度),保温反应1小时。反应液降温到20度,加入对甲苯磺酸(1.7g,0.01mol),加热至回流(130℃),反应1h。减压蒸馏出二甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.078克,加入78毫升甲醇溶解,加氢还原,20℃,反应3小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏80℃/15mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率93%,气相色谱检测纯度99.0%。
实施例8
15℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及78.0mL乙酸甲酯,加入碳酸氢钠(25.2g,0.3mol),盐酸羟胺(20.7g,0.3mol)。将反应缓慢加热至回流(约57度),保温反应2小时。反应液降温到20度,加入对甲苯磺酸(5.1g,0.03mol),加热至回流(57℃),反应2h。减压蒸馏出乙酸甲酯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.078克,加入78毫升乙酸乙酯溶解,加氢还原,50℃,反应4小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏80℃/15mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率94%,气相色谱检测纯度99.5%。
实施例9
30℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及124.8mL乙酸乙酯,加入碳酸钾(69.0g,0.5mol),盐酸羟胺(34.5g,0.5mol)。将反应缓慢加热至回流(约77度),保温反应4小时。反应液降温到20度,加入对甲苯磺酸(8.5g,0.05mol),加热至回流(77℃),反应4h。减压蒸馏出乙酸乙酯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂雷尼镍0.78克,加入156毫升四氢呋喃溶解,加氢还原,80℃,反应5小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏80℃/15mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率97%,气相色谱检测纯度99.7%。
实施例10
0℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及15.6mL均三甲苯,加入碳酸氢钾(10.0g,0.1mol),盐酸羟胺(6.9g,0.1mol)。将反应缓慢加热至回流(约165度),保温反应1小时。反应液降温到20度,加入对甲苯磺酸(1.7g,0.01mol),加热至回流(165℃),反应1h。减压蒸馏出均三甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂雷尼镍0.078克,加入78毫升甲苯溶解,加氢还原,20℃,反应3小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏70℃/15mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率93%,气相色谱检测纯度99.0%。
实施例11
15℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及78.0mL甲苯,加入氢氧化钠(12.0g,0.3mol),盐酸羟胺(20.7g,0.3mol)。将反应缓慢加热至回流(约110度),保温反应2小时。反应液降温到25度,加入对甲苯磺酸(5.1g,0.03mol),加热至回流(110℃),反应2h。减压蒸馏出甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.078克,加入78毫升乙醇溶解,加氢还原,50℃,反应4小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏70℃/15mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率95%,气相色谱检测纯度99.4%。
实施例12
30℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及124.8mL二甲苯,加入碳酸钠(52.5g,0.5mol),盐酸羟胺(34.5g,0.5mol)。将反应缓慢加热至回流(约130度),保温反应4小时。反应液降温到25度,加入对甲苯磺酸(8.5g,0.05mol),加热至回流(130℃),反应4h。减压蒸馏出二甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.78克,加入156毫升甲醇溶解,加氢还原,80℃,反应5小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏70℃/15mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率97%,气相色谱检测纯度99.7%。
实施例13
0℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及15.6mL乙酸甲酯,加入碳酸氢钠(8.4g,0.1mol),盐酸羟胺(6.9g,0.1mol)。将反应缓慢加热至回流(约57度),保温反应1小时。反应液降温到25度,加入对甲苯磺酸(1.7g,0.01mol),加热至回流(57),反应1h。减压蒸馏出乙酸甲酯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂钯碳0.078克,加入78毫升乙酸乙酯溶解,加氢还原,20℃,反应3小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏70℃/20mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率93%,气相色谱检测纯度99.0%。
实施例14
15℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及78.0mL乙酸乙酯,加入氢氧化钾(16.8g,0.3mol),盐酸羟胺(20.7g,0.3mol)。将反应缓慢加热至回流(约77度),保温反应2小时。反应液降温到25度,加入对甲苯磺酸(5.1g,0.03mol),加热至回流(77℃),反应2h。减压蒸馏出乙酸乙酯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂雷尼镍0.078克,加入78毫升四氢呋喃溶解,加氢还原,50℃,反应4小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏70℃/20mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率96%,气相色谱检测纯度99.6%。
实施例15
30℃下,向四口烧瓶中加入三氟丙酮酸甲酯(15.6g,0.1mol)及124.8mL均三甲苯,加入碳酸氢钾(50.0g,0.5mol),盐酸羟胺(34.5g,0.5mol)。将反应缓慢加热至回流(约165度),保温反应4小时。反应液降温到25度,加入对甲苯磺酸(8.5g,0.05mol),加热至回流(165℃),反应4h。减压蒸馏出均三甲苯后,将反应液倒入冰水混合物中,析出大量固体,过滤。将过滤后固体在50度下干燥10小时后,加入到高压釜中,加入催化剂雷尼镍0.78克,加入156毫升甲苯溶解,加氢还原,80℃,反应5小时,反应完成后过滤,滤液常压蒸出溶剂,得到的粗产物减压蒸馏,产品蒸馏70℃/20mmHg,即得到三氟丙氨酸甲酯产品。收率97%,气相色谱检测纯度99.7%。

Claims (6)

1.一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,其步骤如下:
(1)0~30℃条件下将三氟丙酮酸甲酯溶于有机溶剂,质量体积比为1克:1~8毫升,然后向其中加入与三氟丙酮酸甲酯摩尔比为1:1~5的碱、与三氟丙酮酸甲酯摩尔比为1:1~5的盐酸羟胺;加热至回流,反应1~4小时;
(2)上述反应液降温到20~30摄氏度,将对甲苯磺酸加入到上述混合溶液中,加热至回流,反应1~4小时;对甲苯磺酸与三氟丙酮酸甲酯的摩尔比为0.1~0.5:1;
(3)减压蒸馏出溶剂,将粗产物倒入冰水混合物中,析出大量固体后过滤,产物在50~80度下干燥10~20小时;
(4)将干燥后的产物加入到高压釜中加入有机溶剂溶解,有机溶剂与三氟丙酮酸甲酯的体积质量比为5~10毫升:1克,然后加入催化剂,催化剂与三氟丙酮酸甲酯的质量比为0.005~0.05:1,加氢还原,温度为20~80℃,反应时间为3~5h,还原完成后过滤,滤液在常压下蒸馏出溶剂得到粗产物,粗产物再经减压蒸馏后得到三氟丙氨酸甲酯。
2.如权利要求1所述的一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的有机溶剂是甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯或均三甲苯。
3.如权利要求1所述的一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的碱是醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾或氢氧化钠。
4.如权利要求1所述的一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的有机溶剂是甲醇、乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃或甲苯。
5.如权利要求1所述的一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的催化剂是钯碳或雷尼镍。
6.如权利要求1所述的一种三氟丙氨酸甲酯的制备方法,其特征在于:步骤(3)和步骤(4)中所述的减压蒸馏条件为60~80℃、15~20mmHg。
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