CN109970626A - 一种2-哌啶酮碱金属盐的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种2‑哌啶酮碱金属盐的制备方法，具体涉及有机化学合成领域，具体制备步骤为：5‑卤代戊酰胺在非极性有机溶剂中环合制成2‑哌啶酮碱金属盐。本发明通过在碱金属氢化物存在下，5‑卤代戊酰胺在非极性有机溶剂中环合制成2‑哌啶酮碱金属盐化合物制备具有方法简单、成本低，纯度高、杂质和三废少，一步制成2‑哌啶酮的碱金属盐，可直接用于后续反应的优点，所制得的产物纯度高，可以直接用于后续的产品开发、生产，本发明工艺简单，原料易得，设备要求低，易于大规模工业化生产。

Description

一种2-哌啶酮碱金属盐的制备方法

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，更具体地说，本发明涉及一种 2-哌啶酮碱金属盐的制备方法。

背景技术

内酰胺环状结构存在于众多的天然产物及人工合成化合物中。2- 哌啶酮作为其中一员，在农药和医药方面扮演了重要角色。

由于酰胺基团的碱性极弱，因此向化合物中间体中引入2-哌啶 酮时通常采用以下两种方法：

a)利用分子母体的一部分官能团进行环合引入2-哌啶酮；

b)将2-哌啶酮制成化学可接受的碱金属盐，再与母体偶联。

c)相比之下，方法b)比方法a)具有更加广阔的应用范围。

专利WO2017075910公开了利用2-哌啶酮钠盐与母体偶联制备具 有良好生物活性的化合物，即是采用方法b)进行目标化合物的制备 方法。

作为用途广泛的化工产品，2-哌啶酮的合成方法主要可分为以下 几种：

方法一：以环戊酮和羟胺或羟胺衍生物为原料，通过缩合、贝克 曼重排制备；方法二：文献JOC,61(13):4196-4197报道了由5-氨基 戊酸环合制备的方法；方法三：文献Chemistry-AnAsiaJournal,13(14):440-448报道了5-氨基戊醇在催 化剂作用下进行的环合反应；方法四：专利EP670311公开了戊内酯 为原料，高温下与氨发生氨化的制备方法；方法五：文献 JournolofAmericanChemistrySociety,137(29):9250-9253报道了由 2-吡啶酮加氢还原制备2-哌啶酮的方法；方法六：专利US8212027 公开了由哌啶为原料直接氧化为哌啶酮的方法；方法七：文献 JOC,63:4792-4801,1998报道了4-氰基丁酸在催化剂作用下的环合 方法；方法八：文献ChemischeBerichte,100(6):2122-2124报道了 乙醇钠作用下5-氯戊酰胺环合成2-哌啶酮的方法。

以上常见的几种方法中，方法二至方法七或者由于原料价格昂贵、 不易得，或者由于反应条件苛刻，因而实用意义不大，方法八生成较 多副产物，不易提纯，方法一是最常用，也是研究最多、最充分的 2-哌啶酮的合成方法，虽然起始原料价廉易得，但是贝克曼重排一步 需要使用大量酸性化合物，该法后处理过程容易对环境造成污染。此 外，由于反应产物的含量不高，因此产品的纯化过程复杂，不适于大 规模工业化生产。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种2-哌 啶酮碱金属盐的制备方法，通过在碱金属氢化物存在下，5-卤代戊酰 胺在非极性有机溶剂中环合制成2-哌啶酮碱金属盐化合物制备具有 方法简单、成本低，纯度高、杂质和三废少，一步制成2-哌啶酮的 碱金属盐，可直接用于后续反应的优点，所制得的产物纯度高，可以 直接用于后续的产品开发、生产，本发明工艺简单，原料易得，设备 要求低，易于大规模工业化生产。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种2-哌啶酮碱 金属盐的制备方法，所述制备2-哌啶酮碱金属盐的反应路线为：

其中，M选自碱金属钠或钾，X代表氯或溴；

具体制备步骤为：5-卤代戊酰胺在非极性有机溶剂中环合制成 2-哌啶酮碱金属盐。

在一个优选地实施方式中，反应化学式中I所示的化合物与碱金 属氢化物的摩尔比较佳的为1:2～1:10，更佳的为1:2～1:2.5，碱金属 氢化物为本领域常规的氢化钠、氢化钾中的任一种。

在一个优选地实施方式中，反应过程中非质子性溶剂可选用本领 域常规非质子性溶剂，烷烃：如石油醚、正己烷、环己烷、戊烷等； 芳烃：如甲苯，二甲苯等；酰胺：如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲 基乙酰胺等；醚：如四氢呋喃等；乙腈；二甲基亚砜等，非质子性溶剂的用量较佳的为式I化合物重量的1～100倍。

在一个优选地实施方式中，反应过程中反应温度为-50～150℃， 较佳的为-5～80℃。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过在碱金属氢化物存在下，5-卤代戊酰胺在非极性 有机溶剂中环合制成2-哌啶酮碱金属盐化合物制备具有方法简单、 成本低，纯度高、杂质和三废少，一步制成2-哌啶酮的碱金属盐， 可直接用于后续反应的优点，所制得的产物纯度高，可以直接用于后 续的产品开发、生产，本发明工艺简单，原料易得，设备要求低，易 于大规模工业化生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明提供了一种2-哌啶酮碱金属盐的制备方法，所述制备2- 哌啶酮碱金属盐的反应路线为：

其中，M选自碱金属钠或钾，X代表氯或溴；

具体制备步骤为：5-卤代戊酰胺在非极性有机溶剂中环合制成 2-哌啶酮碱金属盐。

进一步的，所述制备2-哌啶酮碱金属盐的反应路线为：

其中，M选自碱金属钠或钾，X代表氯或溴；

具体制备步骤为：5-卤代戊酰胺在非极性有机溶剂中环合制成2-哌啶酮碱金属盐。

进一步的，反应过程中非质子性溶剂可选用本领域常规非质子性 溶剂，烷烃：如石油醚、正己烷、环己烷、戊烷等；芳烃：如甲苯， 二甲苯等；酰胺：如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等；醚： 如四氢呋喃等；乙腈；二甲基亚砜等，非质子性溶剂的用量较佳的为 式I化合物重量的1～100倍。

进一步的，反应过程中反应温度为-50～150℃，较佳的为-5～80℃。

实施例二：

参照实施例一，本实施例提供2-哌啶酮钠盐的具体制备方法：

其中2-哌啶酮钠盐的具体反应化学方程式为：

具体制备方法为：

步骤一：在氮气保护下，将8.2g氢化钠(含量60％)加入15ml 甲苯溶液中，随后加入60mLN,N-二甲基甲酰胺的混合液中，搅拌下 缓慢慢加入13.6g 5-氯戊酰胺，搅拌过程中使溶液温度处于10℃；

步骤二：5-氯戊酰胺添加完成后，将溶液进行不间断的搅拌，搅 拌4h，搅拌过程中溶液温度处于10-20℃，反应完成后得到2-哌啶 酮钠盐。

其中，通过GC跟踪反应，转化率99％，所制得的产物纯度高， 可以直接用于后续的产品开发、生产。

实施例三：

根据实施例一和实施例二，本实施例提供环吡氟草酮的合成方法：

其中环吡氟草酮的反应化学方程式为：

具体制备方法为：

步骤一：由实施例二制得的A2反应溶液中，直接加入30.7克化 合物A3(0.08MOL)，加完后于300℃搅拌反应1h，然后升至800℃反 应6小时；

步骤二：将反应后的溶液减压脱去溶剂，加200mL水溶解残余物， 用10％盐酸酸化，析出产品，抽滤，滤饼水洗、烘干，得到34.5克 产品环吡氟草酮。

其中，步骤一中HPLC跟踪反应转化率大于99％.，步骤二中HPLC 纯度>98％，工艺简单，原料易得，设备要求低，易于大规模工业化生 产。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是, 除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解, 可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直 接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当 被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构， 其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施 例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本 发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种2-哌啶酮碱金属盐的制备方法，其特征在于：所述制备2-哌啶酮碱金属盐的反应路线为：

其中，M选自碱金属钠或钾，X代表氯或溴；

具体制备步骤为：5-卤代戊酰胺在非极性有机溶剂中环合制成2-哌啶酮碱金属盐。

2.根据权利要求1所述的一种2-哌啶酮碱金属盐的制备方法，其特征在于：反应化学式中I所示的化合物与碱金属氢化物的摩尔比较佳的为1:2～1:10，更佳的为1:2～1:2.5，碱金属氢化物为本领域常规的氢化钠、氢化钾中的任一种。

3.根据权利要求1所述的一种2-哌啶酮碱金属盐的制备方法，其特征在于：反应过程中非质子性溶剂可选用本领域常规非质子性溶剂，烷烃：如石油醚、正己烷、环己烷、戊烷等；芳烃：如甲苯，二甲苯等；酰胺：如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等；醚：如四氢呋喃等；乙腈；二甲基亚砜等，非质子性溶剂的用量较佳的为式I化合物重量的1～100倍。

4.根据权利要求1所述的一种2-哌啶酮碱金属盐的制备方法，其特征在于：反应过程中反应温度为-50～150℃，较佳的为-5～80℃。