CN106928018A - 一种1-溴代金刚烷的制备方法 - Google Patents

一种1-溴代金刚烷的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种1-溴代金刚烷的制备方法，向反应器中加入金刚烷，控制反应器内温度为10～15℃，然后向反应器内滴加溴素和有机溶剂A的混合液，1～3h滴加完毕后升温至40℃，保温1h后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应器内的温度逐渐升至110℃，保温4～6h后，减压蒸馏回收溴素和有机溶剂A的混合液；再次向反应器内加入有机溶剂B进行降温结晶，过滤后滤饼用蒸馏水洗涤至pH值6～7，晾干即得所述的1-溴代金刚烷。该方法，在溴化反应中，引入有机溶剂冰醋酸(有机溶剂A)，与传统方法相比，在不影响反应的前提下，加入有机溶剂可抑制溴素挥发，可以有效的对溴素进行回收利用，回收利用率大于90％，进而节约了成本，减少了三废的排放。

Description

一种1-溴代金刚烷的制备方法
技术领域
本发明涉及一种1-溴代金刚烷的制备方法，具体涉及一种工业上制备金刚烷的方法，该方法可以提高溴素的利用率。
背景技术
1-溴代金刚烷是合成金刚烷胺盐酸盐的中间体，金刚烷胺盐酸盐为一抗毒药物，对于预防和治疗亚洲A-2型流感有特效。在医药工业上，国内生产厂家极少，市场上供不应求。目前通过溴代金刚烷合成金刚烷胺是工业上的主要合成方法，剂在常温常压下，把金刚烷加入反应釜中，加入金刚烷重量2倍左右的溴素，将反应釜升温至115℃左右，在溴化釜内反应24h-48h生成溴代金刚烷，釜内加入亚硫酸氢钠溶液处理未反应的溴素，过滤，洗涤，干燥即得溴代金刚烷产品。该方法的反应为可逆反应，在合成过程中，由于溴素极易挥发，需要过量很多，以保证有足够的浓度；而反应后有大量溴素剩余，需要亚硫酸氢钠溶液处理，三废量大，环境污染严重；而该方法存在显著缺陷是过量的溴素并未回收利用，成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种1-溴代金刚烷的制备方法，该方法可以提高溴素的回收利用率，成本低，对环境无污染，并且生产效率高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种1-溴代金刚烷的制备方法，以溴素和金刚烷为原料，添加有机溶剂后进行溴代反应，反应结束后蒸馏出过量的溴素和有机溶剂，结晶即得1-溴代金刚烷。
上述技术方案中，制备方法具备包括以下步骤：
(1)向反应器中加入金刚烷，控制反应器内温度为10～15℃，然后向反应器内滴加溴素和有机溶剂A的混合液，1～3h滴加完毕；
(2)步骤(1)滴加完溴素和有机溶剂A的混合液后，将反应器内的温度缓慢加热至40℃，此时有气体放出，在此温度下保温1h；
(3)步骤(2)保温结束后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应器内的温度逐渐升至110℃，在此温度下保温4～6h；
(4)步骤(3)保温结束后，减压蒸馏回收步骤(1)中过量的溴素和有机溶剂A的混合液；
(5)步骤(4)回收结束后，再次向反应器内加入有机溶剂B进行降温结晶，过滤后滤饼用蒸馏水洗涤至pH值6～7，晾干即得所述的1-溴代金刚烷。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的有机溶剂A和溴素的质量比为1～5:1，优选为2～3:1。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的有机溶剂A为纯的冰醋酸。
上述技术方案中，步骤(1)中，所述的溴素与金刚烷的摩尔比为1～2.5:1，优选为1.5～2:1。
上述技术方案中，步骤(4)中，所述的减压蒸馏条件为：温度70℃，压力-0.1MPa。
上述技术方案中，步骤(4)中，所述的回收的溴素和有机溶剂A的混合液可以作为原料继续投入下一个反应釜内使用，使用前调节有机溶剂和溴素的质量比，与步骤(1)中相同，即质量比为1～5:1，优选为2～3:1。
上述技术方案中，步骤(5)中，所述的有机溶剂B为冰醋酸水溶液，冰醋酸水溶液中冰醋酸的质量分数为70～80％。
上述技术方案中，步骤(5)中，所述的有机溶剂B与金刚烷的质量比为2.5～5:1。
本发明技术方案的优点在于：在溴化反应中，引入有机溶剂冰醋酸(有机溶剂A)，与传统方法相比，在不影响反应的前提下，加入有机溶剂可抑制溴素挥发，可以有效的对溴素进行回收利用，回收利用率大于90％，进而节约了成本，减少了三废的排放。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容。
实施例1：
一种1-溴代金刚烷的制备方法，包括以下步骤：
向1L四口反应瓶内加入136g金刚烷，冰水浴控制瓶内温度为15℃，然后向反应瓶内滴加952g溴素(272g)和冰醋酸(680g)的混合液，2h滴加完毕后升温至40℃，此时有气体放出，在此温度下保温1h；保温结束后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应瓶内的温度逐渐升至110℃，在此温度下保温6h；保温结束后降温至70℃，调节瓶内压力为-0.1MPa，减压共沸蒸馏回收溴素和冰醋酸的混合液(698g)，混合液中溴素的含量为15.3％；回收结束后，将瓶内温度降至50℃以下，再加入450g质量分数为80％的冰醋酸水溶液，进行降温结晶，过滤得滤饼，滤饼用蒸馏水洗涤至pH值6～7，晾干即得白色颗粒状产品1-溴代金刚烷199.4g，产品收率92.74％、纯度99％，溴素的回收率为95.1％。
溴素的回收率按以下公式进行计算得到：(下述所有实施例的溴素回收率均按照此公式计算！)
溴素回收率＝回收溴素质量÷(投入溴素质量-反应溴素质量)×100％
实施例2：
一种1-溴代金刚烷的制备方法，包括以下步骤：
向2L四口反应瓶内加入136g金刚烷，冰水浴控制瓶内温度为15℃，然后向反应瓶内滴加1080g溴素(360g)和冰醋酸(720g)的混合液，2h滴加完毕后升温至40℃，此时有气体放出，在此温度下保温1h；保温结束后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应瓶内的温度逐渐升至110℃，在此温度下保温4h；保温结束后降温至70℃，调节瓶内压力为-0.1MPa，减压共沸蒸馏回收溴素和冰醋酸的混合液(800g)，混合液中溴素的含量为18.6％；回收结束后，将瓶内温度降至50℃以下，再加入500g质量分数为80％的冰醋酸水溶液，进行降温结晶，过滤得滤饼，滤饼用蒸馏水洗涤至pH值6～7，晾干即得白色颗粒状产品1-溴代金刚烷207.6g，产品收率96.5％、纯度99.5％，溴素的回收率为93％。
实施例3：
一种1-溴代金刚烷的制备方法，包括以下步骤：
向2L四口反应瓶内加入136g金刚烷，冰水浴控制瓶内温度为15℃，然后向反应瓶内滴加1440g溴素(360g)和冰醋酸(1080g)的混合液，2h滴加完毕后升温至40℃，此时有气体放出，在此温度下保温1h；保温结束后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应瓶内的温度逐渐升至110℃，在此温度下保温6h；保温结束后降温至70℃，调节瓶内压力为-0.1MPa，减压共沸蒸馏回收溴素和冰醋酸的混合液(1162g)，混合液中溴素的含量为13.36％；回收结束后，将瓶内温度降至50℃以下，再加入400g质量分数为70％的冰醋酸水溶液，进行降温结晶，过滤得滤饼，滤饼用蒸馏水洗涤至无酸味，晾干即得白色颗粒状产品1-溴代金刚烷205.6g，产品收率95.63％、纯度99.3％，溴素的回收率为96.87％。
实施例4：
一种1-溴代金刚烷的制备方法，包括以下步骤：
向1L四口反应瓶内加入136g金刚烷，冰水浴控制瓶内温度为15℃，然后向反应瓶内滴加720g溴素(240g)和冰醋酸(480g)的混合液，1.5h滴加完毕后升温至40℃，此时有气体放出，在此温度下保温1h；保温结束后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应瓶内的温度逐渐升至110℃，在此温度下保温6h；保温结束后降温至70℃，调节瓶内压力为-0.1MPa，减压共沸蒸馏回收溴素和冰醋酸的混合液(533g)，混合液中溴素的含量为14.63％；回收结束后，将瓶内温度降至50℃以下，再加入450g质量分数为80％的冰醋酸水溶液，进行降温结晶，过滤得滤饼，滤饼用蒸馏水洗涤至无酸味，晾干即得白色颗粒状产品1-溴代金刚烷197.8g，产品收率92％、纯度99.6％，溴素的回收率为97.5％。
实施例5：
一种1-溴代金刚烷的制备方法，包括以下步骤：
以实施例4中回收的溴素含量为14.63％的溴素和冰醋酸的混合液作为反应原料，向该混合液中添加溴素，使溴素的含量为33.33％，即溴素和冰醋酸的质量比为1:2。
向1L四口反应瓶内加入136g金刚烷，冰水浴控制瓶内温度为15℃，然后向反应瓶内加入1080g上述的配制好的溴素的含量为33.33％的溴素/冰醋酸的混合液，3h滴加完毕后升温至40℃，此时有气体放出，在此温度下保温1h；保温结束后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应釜内的温度逐渐升至110℃，在此温度下保温6h；保温结束后降温至70℃，调节瓶内压力为-0.1MPa，减压共沸蒸馏回收溴素和冰醋酸的混合液(1178g)，混合液中溴素的含量为13.22％；回收结束后，将瓶内温度降至50℃以下，再加入450g质量分数为80％的冰醋酸水溶液，进行降温结晶，过滤得滤饼，滤饼用蒸馏水洗涤至无酸味，晾干即得白色颗粒状产品1-溴代金刚烷203.9g，产品收率94.83％、纯度99％，溴素的回收率为97.37％。
上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种1-溴代金刚烷的制备方法，其特征在于，以溴素和金刚烷为原料，添加有机溶剂后进行溴代反应，反应结束后蒸馏出过量的溴素和有机溶剂，结晶即得1-溴代金刚烷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备方法具备包括以下步骤：
(1)向反应器中加入金刚烷，控制反应器内温度为10～15℃，然后向反应器内滴加溴素和有机溶剂A的混合液，1～3h滴加完毕；
(2)步骤(1)滴加完溴素和有机溶剂A的混合液后，将反应器内的温度加热至40℃，并在此温度下保温1h；
(3)步骤(2)保温结束后，以10℃/h的程序升温方式在7h内将反应器内的温度升至110℃，并在此温度下保温4～6h；
(4)步骤(3)保温结束后，减压蒸馏回收过量的溴素和有机溶剂A的混合液；
(5)步骤(4)回收结束后，再次向反应器内加入有机溶剂B进行降温结晶，过滤后滤饼用蒸馏水洗涤至pH值6～7，晾干即得所述的1-溴代金刚烷。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机溶剂A为纯冰醋酸。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机溶剂A和溴素的质量比为1～5:1；所述的溴素与金刚烷的摩尔比为1～2.5:1。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂A和溴素的质量比为2～3:1，所述的溴素与金刚烷的摩尔比为1.5～2:1。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的减压蒸馏条件为：温度70℃，压力-0.1MPa。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的回收的溴素和有机溶剂A的混合液作为原料继续投入下一个反应釜内使用，使用时将有机溶剂和溴素的质量比调节为1～5:1。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使用时将有机溶剂和溴素的质量比调节为2～3:1。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的有机溶剂B为冰醋酸水溶液，冰醋酸水溶液中冰醋酸的质量分数为70～80％。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的有机溶剂B与金刚烷的质量比为2.5～5:1。
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