CN104829615A - 一种6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法。N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛与2-氨基-5-氟吡啶在40-100℃反应,制得中间体,该上述中间体不需提纯,在碱作用下,在一定溶剂中,与α-溴代苯乙酮在60-160℃反应,反应结束,冷至室温,析出大部分高纯度的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮,母液加水,然后经萃取、洗涤、干燥、旋转蒸发浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮粗产品,该粗产品重结晶得纯品,反应原料比较易得,价格合理,反应条件温和,易于操作,易于控制,后处理简单,且产品质量稳定,纯度高。
Description
(一) 技术领域
本发明属于有机合成领域,具体涉及一种6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法。
(二) 背景技术
苯基酮衍生物是一种重要的医药中间体,现阶段制备该类化合物的方法主要有以下两种 :
1、格式试剂法 (US5104870A) :是将 3,5- 二氟苯甲腈和烷基格氏试剂反应制备相应的 3,5- 二氟苯基酮,如 3,5- 二氟苯甲腈和格氏试剂乙基溴化镁反应后水解制备 3,5- 二氟苯丙酮,该法反应条件温和,操作比较简便,但是原料 3,5- 二氟苯甲腈价格昂贵,且反应所用溶剂为低沸点的乙醚,以其为溶剂大规模生产危险性较大,同时后处理过程中产生的废渣和废液量较大,使其规模化生产受到限制。
2、重氮化偶合反应 :是以 2,4- 二氟苯胺为起始原料,经过重氮化反应成盐,再与乙醛肟偶合,酸性条件下水解制备 2,4- 二氟苯乙酮。该法反应条件较温和,原料价格较便宜,收率较高,但是操作冗长复杂,反应中用到了乙醛肟这种不稳定的原料,并且反应温度控制比较苛刻,对收率影响较大,不利于规模化生产。
2012年6月20号公布的一种制备含氟取代苯基酮的方法,具体制备步骤如下 :
(1) 向反应釜中加入醚类溶剂,镁粉,滴加含有主原料氟代溴苯的醚类溶剂,制备格式试剂氟苯基溴化镁,其中,主原料氟代溴苯与镁粉的摩尔比为1.0∶1.2~1.8,主原料氟代溴苯与第一次加入的醚类溶剂的用量比为 1g/3 ~ 8mL,主原料氟代溴苯与第二次加入的醚类溶剂的用量比为 1g/1 ~ 4mL ;
(2) 向另一反应釜中依次加入醚类溶剂,金属催化剂,Lewis 酸三氯化铝,酸酐,控温5 ~ 15℃滴加步骤 (1) 制备的格式试剂氟苯基溴化镁,滴毕于该温度反应 3 ~ 6h,其中,主原料氟代溴苯与金属催化剂的摩尔比为 1.0 ∶ 0.05 ~ 0.1,主原料氟代溴苯与三氯化铝的摩尔比为 1.0 ∶ 0.05 ~ 0.1,主原料氟代溴苯与酸酐的摩尔比为 1.0 ∶ 1.5 ~ 2.5,主原料氟代溴苯与醚类溶剂的用量比为 1g/2 ~ 7mL ;
(3) 反应毕,萃取,有机相盐水洗涤,浓缩得产品含氟取代苯基酮 其中 R为 -CH2CnH(2n+1)(n = 0,1,2,3,4,5),氟为邻位、间位、对位、2 位和 4 位、2 位和 3 位、3 位和 5 位。
上述方法原料廉价易得,反应纯度收率均较高,工艺条件稳定,操作简单,适用于规模化生产。
6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮作为有机合成的重要中间体,苯基酮的衍生物,主要用于医药中间体,有机合成,有机溶剂,也可应用于染料生产、农药生产及香料等方面。该杂环化合物是新合成的,产品新颖,具有很大的价值。本产品有很大的价值,其合成困难,市场价格昂贵,缺少文献以及相关专利报道。
(三) 发明内容
本发明需要解决的问题是针对现有技术,本发明提供了一个全新的化合物,该化合物具有很大的化工应用价值。工艺简单,符合绿色环保的化学概念,该合成方法操作简单、产率高,适用于实验室及工业化生产。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特殊之处在于:包括以下步骤:
(1)制备N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体:N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛与2-氨基-5-氟吡啶在40-100℃ 反应制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体;
(2)6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮:上述中间体不需提纯,在碱作用下,在一定溶剂中,与α-溴代苯乙酮在60-160℃反应,反应结束,冷至室温,析出大部分高纯度的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮,母液加水,然后经萃取、洗涤、干燥、旋转蒸发浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮粗产品粗产品,该粗产品重结晶得纯品。
本发明的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,步骤(2)中所述碱为碳酸氢钾,碳酸钾,碳酸氢钠,碳酸钠氢氧化钠,氢氧化钾中至少一种。
本发明的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,步骤(2)中所述溶剂为二氧六环,甲苯,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺中至少一种。
本发明的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,步骤(2)中用体积比3:1的正己烷与乙酸乙酯混合溶液重结晶。
本发明的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,步骤(2)中母液加水后,用乙酸乙酯萃取、水和饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、旋转蒸发浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮粗产品粗产品,该粗产品重结晶得纯品。
本发明的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,步骤(1)中,N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛与2-氨基-5-氟吡啶反应时间为2-8小时;步骤(2)中,步骤(1)的中间体不需提纯,与α-溴代苯乙酮反应时间为3-15小时。
本发明的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,步骤(1)中所述温度为40℃、60℃、80℃、100℃,所述反应时间为3小时、6小时、8小时。
本发明的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,步骤(2)中,所述温度为60℃、100℃、120℃、160℃,所述反应时间为8小时、10小时、12小时、15小时。
其反应为:
本发明的有益效果:本发明的原料比较易得,价格合理,反应温和,对反映设备没有特殊的要求,普通的耐腐蚀设备即可生产,另外本发明反应条件适中,反应易于控制,后处理简单,且产品质量稳定,纯度高,此工艺易于推广。
(四) 具体实施方式
实施例1
80mL (71.7g,600mmol)N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛既是溶剂又是反应原料,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)40℃下反应3小时,反应结束制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入120 ml(125g)二氧六环,NaHCO3(25.2g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(59.7g,300mmol),100℃反应12小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得24.5g高纯度6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶得纯品17.1g,总共得41.6g产品,产率86.7%,熔点:130.5—132.2℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.621(q,J=2.4,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.775(m,1H), 7.676(t,J=8.8Hz,1H), 7.532(t,J=8.0Hz,2H) 。
实施例2
80mL (71.7g,600mmol)N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛既是溶剂又是反应原料,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)80℃下反应6小时,反应结束制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入120 ml(125g)二氧六环,NaHCO3(25.2g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(47.76g,240mmol),120℃反应8小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得24g高纯度的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶得纯品13.5g,总共得37.5g产品,产率78.1%,熔点:130.5—132.2℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.621(q,J=2.4,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.775(m,1H), 7.676(t,J=8.8Hz,1H), 7.532(t,J=8.0Hz,2H) 。
实施例3
80mL (71.7g,600mmol)N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛既是溶剂又是反应原料,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)100℃下反应3小时,反应结束制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入120 ml(125g)DMF,氢氧化钠(12g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(59.7g,300mmol),160℃反应8小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得23g高纯度6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶得纯品12.5g,总共得35.5g产品,产率73.9%,熔点:130.5—132.2℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.621(q,J=2.4,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.775(m,1H), 7.676(t,J=8.8Hz,1H), 7.532(t,J=8.0Hz,2H) 。
实施例4
67ml(60.08g,500mmol)N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛既是溶剂又是反应原料,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)100℃下反应8小时,反应结束制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入120 ml(125g)二氧六环,氢氧化钾(16.8g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(59.7g,300mmol),100℃反应10小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得24.8g高纯度6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶得纯品13g,总共得37.8g产品,产率78.75%,熔点:130.5—132.2℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.621(q,J=2.4,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.775(m,1H), 7.676(t,J=8.8Hz,1H), 7.532(t,J=8.0Hz,2H)。
实施例5
80mL (71.7g,600mmol)N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛既是溶剂又是反应原料,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)60℃下反应3小时,反应结束制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入120 ml甲苯,KHCO3(30g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(59.7g,300mmol),60℃反应15小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得24.5g高纯度6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶得纯品17.1g,总共得41.6g产品,产率86.7%,熔点:130.5—132.2℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.621(q,J=2.4,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.774(m,1H), 7.676(t,J=8.7Hz,1H), 7.532(t,J=7.9Hz,2H) 。
实施例6
67ml(60.08g,500mmol)N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛既是溶剂又是反应原料,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)100℃下反应8小时,反应结束制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入120 mlN,N-二甲基乙酰胺,碳酸钾(41.4g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(52.1g),90℃反应10小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得24.8g高纯度6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶得纯品13g,总共得37.8g产品,产率78.75%,熔点:130.5—132.2℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.621(q,J=2.4,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.773(m,1H), 7.674(t,J=8.7Hz,1H), 7.531(t,J=8.0Hz,2H)。
实施例7
60gN,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)100℃下反应0.5小时,然后加入7 mlDMF,氢氧化钠(0.7g)和α-溴代苯乙酮(4g)反应0.4小时,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入200mlDMF,氢氧化钠(12g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(59.7g,300mmol),150℃反应1小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得23g高纯度6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶,总共得37.1g产品,熔点:130.4—132.0℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.620(q,J=2.3,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.773(m,1H), 7.675(t,J=8.8Hz,1H), 7.532(t,J=8.0Hz,2H) 。
实施例8
60gN,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,与2-氨基-5-氟吡啶(22.4g,200mmol)100℃下反应0.5小时,然后加入7 ml二氧六环,氢氧化钠(0.7g)和α-溴代苯乙酮(4g)反应0.4小时,旋转蒸发除去多余的N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛,加入200ml二氧六环,氢氧化钠(12g,300mmol)和α-溴代苯乙酮(59.7g,300mmol),101℃反应1小时,反应结束,冷至室温,放置在冷冻室3个小时,抽滤,得23g高纯度6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮晶体。母液加入600 ml水和200 ml乙酸乙酯萃取,分出有机相,水相用乙酸乙酯萃取(3×200 ml),合并有机相,用水洗涤( 2×150 ml),200 ml饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,过滤,滤液浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮粗产品,该粗产品经正己烷:乙酸乙酯=3:1(体积比)的混合溶液重结晶,总共得37.1g产品,熔点:130.4—132.0℃,1HNMR(400MHz,DMSO)δ:9.620(q,J=2.3,1H),8.296(s,1H),7.963(q,J=5.2Hz,1H)7.870(d, J=6.8Hz, 2H),7.826-7.772(m,1H), 7.673(t,J=8.8Hz,1H), 7.530(t,J=8.0Hz,2H) 。
Claims (10)
1.一种6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)制备N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体:N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛与2-氨基-5-氟吡啶在40-100℃ 反应制得N,N-二甲基-N'-2-(5-氟-吡啶)基-甲脒中间体;
(2)6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮:上述中间体不需提纯,在碱作用下,在一定溶剂中,与α-溴代苯乙酮在60-160℃反应,反应结束,冷至室温,析出大部分高纯度的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮,母液加水,然后经萃取、洗涤、干燥、旋转蒸发浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮粗产品粗产品,该粗产品重结晶得纯品。
2.根据权利要求1所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(2)中所述碱为碳酸氢钾,碳酸钾,碳酸氢钠,碳酸钠氢氧化钠,氢氧化钾中至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(2)中所述溶剂为二氧六环,甲苯,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺中至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(2)中用体积比3:1的正己烷与乙酸乙酯混合溶液重结晶。
5.根据权利要求1或2所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(2)中母液加水后,用乙酸乙酯萃取、水和饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、旋转蒸发浓缩后得6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶3-苯基酮粗产品粗产品,该粗产品重结晶得纯品。
6.根据权利要求1或2所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛与2-氨基-5-氟吡啶反应时间为2-8小时;步骤(2)中,步骤(1)的中间体不需提纯,与α-溴代苯乙酮反应时间为3-15小时。
7.根据权利要求1或2所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(1)中所述温度为40℃、60℃、80℃、100℃。
8.根据权利要求7所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(1)中所述反应时间为3小时、6小时、8小时。
9.根据权利要求1或2所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(2)中,所述温度为60℃、100℃、120℃、160℃。
10.根据权利要求9所述的6-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-苯基酮的合成方法,其特征在于:步骤(2)中所述反应时间为8小时、10小时、12小时、15小时。
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