CN107827810B - N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了N‑乙氧羰基‑4‑羟基哌啶的合成方法,属于有机化学技术领域。在催化量氯化铵存在下,4‑羟基哌啶加入六甲基二硅胺烷中回流反应得到4‑三甲硅氧基哌啶,接着该中间体与碳酸二乙酯在高温下密封反应得到N‑乙氧羰基‑4‑羟基哌啶。该方法具有原料易得,成本低廉,工厂操作简便,收率高的特点。本发明合成中,避免了剧毒品氯甲酸乙酯的使用,为该化合物的合成提供了一种方法。

Description

N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法
技术领域:
本发明属于有机化学中技术领域,具体涉及N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法。
背景技术:
N-乙氧羰基-4-羟基哌啶,英文名称:N-ethoxycarbonyl-4-hydroxy piperidine,CAS:65214-82-6,微黄色澄清液体,是重要的医药中间体,可以用来合成钙离子拮抗剂苯磺酸左旋氨氯地平,作为第三代长效二氢吡啶类钙离子拮抗剂,是新一代钙通道阻滞药和降压药。不仅能有效控制血压,毒副反应低,而且可以改善心脏功能,降低心、脑血管病死率及病残危险。
目前N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法报道较少,第一种为4-羟基哌啶和氯甲酸乙酯反应;第二种为4-哌啶酮盐酸盐与氯甲酸乙酯反应后经还原得到。两种方法均使用到剧毒品氯甲酸乙酯,不适合工业化生产。
综上所述,研究N-乙氧羰基-4-羟基哌啶制备方法,探索其合适的合成路线,完成工业化生产工艺的途径探索,还是有很大的必要。
发明内容:
为克服以上缺点,本发明提供了一种新的途径:在催化剂存在下,4-羟基哌啶加入六甲基二硅胺烷中回流反应得到4-三甲硅氧基哌啶,接着该中间体与碳酸二乙酯在高温下密封反应得到N-乙氧羰基-4-羟基哌啶。
N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法,经过两步反应后得到,其特征在于,反应路线如下:
Figure BDA0001469633500000021
包括如下步骤:
第一步,4-羟基哌啶加入六甲基二硅胺烷中,升温回流反应,反应结束蒸馏掉多余的六甲基二硅胺烷后得到4-三甲硅氧基哌啶;
第二步,4-三甲硅氧基哌啶与碳酸二乙酯在高温下密封反应得到N-乙氧羰基-4-羟基哌啶。
进一步地,第一步中,加入催化量氯化铵,氯化铵加入量为4-羟基哌啶的当量的1-3mol%。
进一步地,第一步中,六甲基二硅胺烷既作反应溶剂又作反应原料。不添加氯化铵时,反应可以进行,但速度明显减慢,20小时内也可以反应完全。
进一步地,第二步中,4-三甲硅氧基哌啶与碳酸二乙酯当量比为1:2-5。
进一步地,第二步中,反应温度为150~180℃。
本发明的优点是:
1、合成路线新颖,原料易得、操作简便、反应收率高。
2、避免了剧毒品氯甲酸乙酯的使用,易于实现工业化。
具体实施方式
实施例1
1、500mL三口瓶内,氮气保护下,加入六甲基二硅基胺烷242.1g(1.50mol)、4-羟基哌啶50.6g(0.50mol)和氯化铵0.27g(5mmol),加热回流2小时,TLC中控原料反应完全,降温,减压浓缩出剩余的六甲基二硅基胺烷,0-10℃下向残余物中缓慢加入150mL甲醇,室温搅拌1小时,减压浓缩后得黄色油状物产品86.7g,经GC-MS确认结构正确:m/z 173.12,所得产品不经纯化直接进行下步反应。
2、500mL耐压反应釜内,加入碳酸二乙酯295.3g(2.50mol)上步所得产品86.7g(0.50mol),封闭体系加热至150℃,保温反应6小时,GC中控原料剩余<1%,反应结束,降温,减压蒸出碳酸二乙酯,乙酸乙酯溶解残余物,滴加1M盐酸调pH至1-2,搅拌0.5小时,分层,水层乙酸乙酯萃取一次,有机层合并减压浓缩溶剂后,减压蒸馏得淡黄色油状物产品N-乙氧羰基-4-羟基哌啶58.7g,两步反应收率67.8%,GC含量98.3%,1H-NMR:(400MHz,CDCl3)3.81-3.87(3H,m),2.99-3.06(2H,m),1.84-1.87(2H,m),1.73(2H,ddd,J=13.1,4.2,3.8Hz),1.48-1.50(2H,m),1.27(3H,t,J=7.2Hz).
实施例2
1、500mL三口瓶内,氮气保护下,加入六甲基二硅基胺烷242.1g(1.5mol)、4-羟基哌啶50.6g(0.5mol)和氯化铵0.80g(15mmol),加热回流2小时,TLC中控原料反应完全,降温,减压浓缩出剩余的六甲基二硅基胺烷,0-10℃下向残余物中缓慢加入150mL甲醇,室温搅拌1小时,减压浓缩后得黄色油状物产品86.2g,所得产品不经纯化直接进行下步反应。
2、500mL耐压反应釜内,加入碳酸二乙酯117.5g(0.99mol)上步所得产品86.2g(0.50mol),封闭体系加热至180℃,保温反应6小时,GC中控原料剩余<1%,反应结束,降温,减压蒸出碳酸二乙酯,乙酸乙酯溶解残余物,滴加1M盐酸调pH至1-2,搅拌0.5小时,分层,水层乙酸乙酯萃取一次,有机层合并减压浓缩溶剂后,减压蒸馏得淡黄色油状物产品N-乙氧羰基-4-羟基哌啶55.1g,两步反应收率64.1%,GC含量98.5%。
实施例3
1、1L三口瓶内,氮气保护下,加入六甲基二硅基胺烷484.2g(3.0mol)、4-羟基哌啶101.1g(1.0mol)和氯化铵0.53g(0.01mol),加热回流2小时,TLC中控原料反应完全,降温,减压浓缩出剩余的六甲基二硅基胺烷,0-10℃下向残余物中缓慢加入300mL甲醇,室温搅拌1小时,减压浓缩后得黄色油状物产品173.5g,所得产品不经纯化直接进行下步反应。
2、1L耐压反应釜内,加入碳酸二乙酯354.4g(3.0mol)上步所得产品173.5g(1.0mol),封闭体系加热至160℃,保温反应6小时,GC中控原料剩余<1%,反应结束,降温,减压蒸出碳酸二乙酯,乙酸乙酯溶解残余物,滴加1M盐酸调pH至1-2,搅拌0.5小时,分层,水层乙酸乙酯萃取一次,有机层合并减压浓缩溶剂后,减压蒸馏得淡黄色油状物产品N-乙氧羰基-4-羟基哌啶112.9g,两步反应收率65.2%,GC含量98.2%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法,从4-羟基哌啶出发,经过两步反应后得到,其特征在于,反应路线如下:
Figure FDA0002444882500000011
包括如下步骤:
第一步,4-羟基哌啶与六甲基二硅胺烷回流反应,反应结束蒸馏掉多余的六甲基二硅胺烷后得到4-三甲硅氧基哌啶;所述第一步中,加入催化量氯化铵,氯化铵加入量为4-羟基哌啶的当量的1-3mol%;
第二步,4-三甲硅氧基哌啶与碳酸二乙酯在高温下密封反应,降温减压蒸出过量的碳酸二乙酯,乙酸乙酯溶解残余物,滴加1M盐酸调pH至1-2,分层,水层乙酸乙酯萃取,有机层合并减压浓缩溶剂后,减压蒸馏得到N-乙氧羰基-4-羟基哌啶。
2.根据权利要求1所述N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法,其特征在于:所述第一步中,六甲基二硅胺烷既作反应溶剂又作反应原料。
3.根据权利要求1所述N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法,其特征在于:所述第二步中,4-三甲硅氧基哌啶与碳酸二乙酯当量比为1:2-5。
4.根据权利要求1所述N-乙氧羰基-4-羟基哌啶的合成方法,其特征在于:所述第二步中,反应温度为150~180℃。
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