CN104803855A

CN104803855A - 一种合成氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的方法

Info

Publication number: CN104803855A
Application number: CN201510133090.6A
Authority: CN
Inventors: 范国荣; 肖转泉; 陈金珠; 王宗德; 陈尚钘; 王鹏
Original assignee: Jiangxi Agricultural University
Current assignee: Jiangxi Agricultural University
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2015-07-29

Abstract

一种合成氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的方法，其特点是以氢化诺卜基卤代物为原料，在有机溶剂中，分别与同烷基叔胺按一定物料比投料于水热合成反应釜中，密封后置于加热器中，加热进行反应，反应后产物经纯化，分别合成得到8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物。本发明工艺简单、易控制、操作安全，污染少，得率优良，纯度高，具有广泛的应用前景。

Description

一种合成氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的方法

技术领域

本发明涉及一种合成氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的方法，具体地说涉及一种以氢化诺卜基卤代物为原料，分别与不同的同烷基叔胺在水热合成反应釜中进行反应，合成得到8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物。

技术背景

有机胺类化合物多数都具有一定的生物活性，而且还可以作为合成酰胺、希夫碱、季铵盐等中间体。酰胺类化合物具有抗菌、除草、杀虫、植物生长调节等生物活性，一直备受农药和医药界的广泛关注，其新颖结构不断问世且呈现出更好的生物活性。季铵盐对细菌、真菌、藻类和病毒等微生物均有良好的杀生效果，并在众多领域得到广泛应用，杀生性能与机理的研究多年来一直是国内外季铵盐制备和应用研究领域中十分活跃的研发与创新热点之一，已取得了不少新进展(精细化工，2007，27(12)：1145-1151，1127)。

另一方面，松节油是一种产量大，价格低廉且可再生的林产化工资源，其主要成分之一β-蒎烯及其衍生物显示出广泛的生物活性。近年来，通过对β-蒎烯的结构进行化学修饰合成具有生物活性的化合物已成为林产化学和有机合成化学的研究热点之一。

众多研究者对β-蒎烯开展了大量的研究，由其合成的诺卜醇、氢化诺卜醇及其醚类、酯类、缩醛类等衍生物对多种昆虫具有较好的拒食活性(昆虫知识，2007，44(6)：863-867)或较好的驱避活性(江西农业大学学报(自然科学版)，2008，30(8)：586-591)。近年又合成了氢化诺卜酸及其酰胺类化合物，不同种类的初步活性测定表明，这些化合物具有一定的生理活性。为了对β-蒎烯衍生物进行更加深入的活性筛选及其相关研究，有必要增加此类化合物的品种和数量。因此，本专利公开了一种合成氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的方法。

目前，尚没有所述的8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的合成方法。因此，本专利探究了所述8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的合成方法，并确定了通用的合成方法。

发明内容

本发明的目的在于公开一种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的方法，即以氢化诺卜卤代物为原料，分别与不同的同烷基叔胺在水热合成反应釜中进行反应，合成得到了8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物。

化学反应式如下：

本发明中：

所述的同烷基叔胺，可为下述之一：三甲胺、三乙胺、三正丁胺。

所述以氢化诺卜基卤代物(1)为原料，分别与不同的同烷基叔胺在水热合成反应釜中进行反应，合成得到了8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物。

所述氢化诺卜基卤代物(1)、8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物(2a～2h)的结构如下：

本发明的有益效果是以氢化诺卜基卤代物(1)为原料，分别与不同的同烷基叔胺反应合成得到了8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物。反应在低压下进行、操作简便安全；反应条件温和、产物易分离；目标产物得率优良，纯度高。

具体实施方式

下面通过实施例详述本发明，然而，本发明不限于下述的实施例。

实施例1：

氢化诺卜基三甲基季铵盐类化合物(2a～2c)的合成通法

在50ml水热合成反应釜中放置将氢化诺卜基卤化物(1)与33％三甲胺溶液按物料比为：1∶1.1～1.6(mol/mol)投料，加入适量石油醚(60～90℃)，以不装满为准，盖好，密封。置于保温效果较好的加热器中，在110～140℃加热64～88h，冷却后打开反应釜，将釜内物转入150ml圆底烧瓶，在旋转蒸发仪上浓缩至几乎干。取下后加入适量石油醚，将固体进行抽滤至干，再在40～70℃下真空干燥，得到季铵盐(2a～2c)。

实施例2：

氢化诺卜基卤化物为氯代物，其它实验方法和条件同实施例1，得氯化氢化诺卜基三甲铵(2a，R＝Me)。

MS(C₁₄H₂₈NCl)：210.5(M⁺-Cl)，455.5(2M⁺-Cl)，280.3(M⁺+Cl)，X＝35.5；IR：v(cm^-1)：1398(C-N)；NMR：δ_H(ppm，CDCl₃)：3.477(2H，t，J₁＝J₂＝8Hz，_11-CH₂)，3.319(9H，s，3_α-CH₃)，2.214(1H，m，_2-CH)，1.939～1.688(8H，m，_7-CH，_10-CH₂，_5-CH，_3-CH，_4-CH₂)，1.363(1H，m，_3-CH)，1.069(3H，s，_9-CH₃)，0.897(3H，s，_8-CH₃)，0.745(1H，d，J＝9.6Hz，_7-CH)；δ_C(ppm，DMSO)：65.756(C_-11)，53.065(3C_-α)，45.822(C_-2)，40.744(C_-5)，38.312(C_-6)，38.014(C_-1)，33.017(C_-10)，30.283(C_-7)，27.664(C_-9)，25.806(C_-4)，23.077(C_-8)，21.832(C_-3)。

实施例3：

氢化诺卜基卤化物为溴代物，其它实验方法和条件同实施例1，得溴化氢化诺卜基三甲铵(2b，R＝Me)。

MS(C₁₄H₂₈NBr)：210.4(M⁺-Br)，501.3(2M⁺-Br)，370.1(M⁺+Br)，X＝81.5；IR：v(cm^-1)：1403(C-N)；NMR：δ_H(ppm，D₂O)：3.220(2H，t，J₁＝J₂＝8.8Hz，_11-CH₂)，2.993(9H，s，3_α-CH₃)，2.248(1H，m，_2-CH)，1.955～1.815(3H，m，_7-CH，_10-CH₂)，1.788～1.743(5H，m，_5-CH，_1-CH，_3-CH，_4-CH₂)，1.385(1H，m，_3-CH)，1.086(3H，s，_9-CH₃)，0.934(3H，s，_8-CH₃)，0.809(1H，d，J＝9.6Hz，_7-CH)；δ_C(ppm，CDCl₃)：65.972(C_-11)，52.780(3C_-α)，45.560(C_-2)，40.983(C_-5)，38.028(C_-6，C_-1)，32.728(C_-10)，29.959(C_-9)，27.489(C_-9)，25.784(C_-4)，22.547(C_-8)，21.474(C_-3)。

实施例4：

氢化诺卜基卤化物为碘代物，其它实验方法和条件同实施例1，得碘化氢化诺卜基三甲铵(2c，R＝Me)。

MS(C₁₄H₂₈NI)：210.4(M⁺-I)，547.3(2M⁺-I)，464.0(M⁺+I)，X＝127.1；IR：v(cm^-1)：1400(C-N)；NMR：δ_H(ppm，CDCl₃)：3.487(2H，m，_11-CH₂)，3.309(9H，s，3_α-CH₃)，2.225(1H，m，_2-CH)，1.969～1.720(8H，m，_7-CH，_10-CH₂，_5-CH，_1-CH，_3-CH，_4-CH₂)，1.399(1H，m，_3-CH)，1.091(3H，s，_9-CH₃)，0.923(3H，s，_8-CH₃)，0.766(1H，d，J＝8.4Hz，_7-CH)；δ_C(ppm，DMSO)：65.938(C_-11)，53.459(3C_-α)，45.665(C_-2)，40.754(C_-5)，38，295(C_-6)，37.949(C_-1)，32.975(C_-10)，30.186(C_-7)，27.645(C_-9)，25.780(C_-4)，23.101(C_-8)，21.844(C_-3)。

实施例5：

氢化诺卜基三乙基季铵盐类化合物(2d～2f)及氢化诺卜基三正丁基季铵盐类化合物的合成通法

在50ml水热合成反应釜中加入氢化诺卜基卤化物(1)与三乙胺或三正丁胺，按物料比为：1∶1.1～1.6(mol/mol)投料，加入适量石油醚(60～90℃)，以不装满为准，盖好，密封。置于保温效果较好的加热器中，110～140℃加热64～88h。冷后将得到的结晶过滤，并以冷石油醚洗涤，抽干，减压下除去可能残留的溶剂，得季铵盐(2d～2h)。

实施例6：

氢化诺卜基卤化物为氯代物，其它实验方法和条件同实施例5，得氯化氢化诺卜基三乙铵(2d，R＝Et)。

MS(C₁₇H₃₄NCl)：252.4(M⁺-Cl)，539.5(2M⁺-Cl)，322.4(M⁺+Cl)，609.3(2M⁺+Cl)，X＝35.5；IR：v(cm^-1)：1401(C-N)；NMR：δ_H(ppm，CDCl₃)：3.20(8H，m，_11-CH₂，3_α-CH₂)，2.05(1H，m，_2-CH)，1.80～1.59(6H，_7-CH，_10-CH₂，_5-CH，_1-CH，_3-CH)，1.40(2H，m，_4-CH₂)，0.92(3H，s，_9-CH₃)，0.76(3H，s，_8-CH₃)，0.62(1H，m，_7-CH)；δ_C(ppm，DMSO)：52.801(C_-11)，52.248(3C_-α)，45.907(C_-2)，40.875(C_-5)，38.437(C_-1)，38.036(C_-1)，32.808(C_-10)，28.752(C_-7)，27.652(C_-9)，25.908(C_-4)，22.694(C_-8)，21.810(C_-3)，8.264(3C_-β)。

实施例7：

氢化诺卜基卤化物为溴代物，其它实验方法和条件同实施例5，得溴化氢化诺卜基三乙铵(2e，R＝Et)。

MS(C₁₇H₃₄NBr)：252.3(M⁺-Br)，585.4(2M⁺-Br)，412.1(M⁺+Br)，743.2(2M⁺+Br)，X＝81.5；IR：v(cm^-1)：1400(C-N)；NMR：δ_H(ppm，D₂O)：3.269(6H，m，3_α-CH₂)，3.141(2H，m，_11-CH₂)，2.350(1H，m，_2-CH)，2.037～1.749(6H，m，_7-CH，_10-CH₂，_5-CH，_1-CH，_3-CH)，1.733(2H，m，_4-CH₂)，1.269(9H，t，J₁＝J₂＝7.2Hz，3_β-CH₃)，1.185(3H，s，_9-CH₃)，1.030(3H，s，_8-CH₃)，0.897(1H，d，J＝9.6Hz，_7-CH)；δ_C(ppm，CDCl₃)：55.792(C_-11)，52.462(3C_-α)，45.461(C_-5)，38.166(C_-6，C_-1)，32.855(C_-10)，28.544(C_-7)，27.575(C_-9)，25.910(C_-4)，22.722(C_-8)，21.795(C_-3)，8.379(3C_-β)。

实施例8：

氢化诺卜基卤化物为碘代物，其它实验方法和条件同实施例5，得碘化氢化诺卜基三乙铵(2f，R＝Et)。

MS(C₁₇H₃₄NI)：252-3(M⁺-I)，631.3(2M⁺-I)，506.1(M⁺+I)，885.1(2M⁺+I)，X＝127.1；IR：v(cm^-1)：1401(C-N)；NMR：δ_H(ppm，D₂O)：3.328(6H，q，J₁＝J₃＝6.8Hz，J₂＝7.2Hz，3_α-CH₂)，3.102(2H，t，J₁＝J₂＝8.0Hz，_11-CH₂)，2.233(1H，m，_2-CH)，2.015(2H，m，_10-CH₂)，1.878～1.662(6H，m，_7-CH，_5-CH，_1-CH，_3-CH，_4-CH₂)，1.421(1H，m，_3-CH)，1.193(9H，t，J₁＝J₂＝7.0Hz，3_β-CH₃)，1.121(3H，s，_9-CH₃)，0.984(3H，s，_8-CH₃)，0.846(1H，d，J＝9.6Hz，_7-CH)；δ_C(ppm，CDCl₃)：55.880(C_-11)，52.761(3C_-α)，45.546(C_-2)，41.137(C_-5)，38.329(C_-6)，38.212(C_-1)，33.110(C_-10)，28.854(C_-7)，27.898(C_-9)，26.158(C_-4)，23.177(C_-8)，21.906(C_-3)，7.290(3C_-β)。

实施例9：

氢化诺卜基卤化物为溴代物，其它实验方法和条件同实施例5，得溴化氢化诺卜基三正丁铵(2g，R＝Bu-n)。

MS(C₂₃H₄₆NBr)：336(M⁺-Br)，752(2M⁺-Br)，496(M⁺+Br)，743.2(2M⁺+Br)，X＝81.5；IR：v(cm^-1)：1398(C-N)；NMR：δ_H(ppm，CDCl₃)：2.966(8H，m，_11-CH₂，3_α-CH₂)，2.330(1H，m，_2-CH)，2.041～1.768(14H，m，_7-CH，_10-CH₂，5-CH，3_β-CH₂，_1-CH，_3-CH，_4-CH₂)，1.467～1.394(7H，m，_3-CH，3_γ-CH₂)，1.183(3H，s，_9-CH₃)，1.044(3H，s，_8-CH₃)，0.960(9H，t，J₁＝J₂＝7.2Hz，3_δ-CH₃)，0.889(1H，d，J＝9.6Hz，_7-CH)；δ_C(ppm，CDCl₃)：52.39(C_-11)，47.61(3C_-α)，45.75(C_-2)，41.21(C_-5)，38.75(C_-1)，38.62(C_-6)，33.35(C_-10)，32.87(C_-7)，27.95(C_-9)，27.65(3C_-β)，26.14(C_-4)，23.25(C_-8)，21.87(C_-3)，20.11(3C_-γ)，13.50(3C_-δ)。

实施例10：

氢化诺卜基卤化物为碘代物，其它实验方法和条件同实施例5，得碘化氢化诺卜基三正丁铵(2h，R＝Bu-n)。

MS(C₂₃H₄₆NI)：336.4(M⁺-I)，799.5(2M⁺-I)，590.2(M⁺+I)，1053.2(2M⁺+I)，X＝127.1；IR：v(cm^-1)：1402(C-N)；NMR：δ_H(ppm，CDCl₃)：3.471(6H，t，J₁＝J₂＝7.2Hz，3_α-CH₂)，3.251(2H，m，_11-CH₂，)，2.363(1H，m，_2-CH)，2.088(2H，m，_10-CH₂)，2.024～01.875(4H，m，_7-CH，_5-CH，_1-CH，_3-CH)，1.754(2H，m，_4-CH₂)，1.406(4H，t，J₁＝J₂＝7.2Hz，_3-CH，3_δ-CH₃)，1.212(3H，s，_9-CH₃)，1.034(3H，s，_8-CH₃)，0.905(1H，d，J＝9.6Hz，_7-CH)；δ_C(ppm，CDCl₃)：56.55(C_-11)，53.57(3C_-α)，45.79(C_-2)，40.91(C_-5)，38.50(C_-6)，38.33(C_-1)，33.22(C_-10)，29.28(C_-7)，27.88(C_-9)，27.61(3C_-β)，26.00(C_-4)，23.37(C_-8)，22.32(C_-3)，19.38(3C_-γ)8.18(3C_-δ)。

Claims

1.一种合成氢化诺卜基三同烷基季铵类化合物的方法，该合成方法特点是以氢化诺卜基卤代物为原料，在有机溶剂中，分别与同烷基叔胺按一定物料比投料于水热合成反应釜中，密封后置于加热器中，加热进行反应，反应后产物经纯化，分别合成得到8种氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物。其反应如下式所示：

。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所用原料为氢化诺卜基卤代物(1)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氢化诺卜基卤代物为氯代、溴代和碘代物。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述同烷基叔胺分别为三甲胺、三乙胺和三正丁胺。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂为石油醚(60～90℃)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：以权利要求2所述氢化诺卜基卤代物和权利要求4同烷基叔胺为物料，氢化诺卜基卤代物与同烷基叔胺摩尔比为：1∶1.1～1.6。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应温度为110～140℃。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：该反应的反应时间为：64～88h。

9.如权利要求1所述合成氢化诺卜基三同烷基季铵盐类化合物的方法，其合成方法步骤特征如下：

(1)以氢化诺卜基卤代物(1，X＝Cl，Br，I)为原料，分别与三甲胺进行反应，制得3个氢化诺卜基三甲基季铵盐类化合物(2a～2c)。

(2)以氢化诺卜基卤代物(1，X＝Cl，Br，I)为原料，分别与三乙胺进行反应，制得3个氢化诺卜基三乙基季铵盐类化合物(2d～2f)。

(3)以氢化诺卜基卤代物(1，X＝Br，I)为原料，分别与三正丁胺进行反应，制得2个氢化诺卜基三正丁基季铵盐类化合物(2g～2h)。