CN110734405A - 一种n-(6-氨己基)-n’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种N‑(6‑氨己基)‑N’‑甲基‑2,2’‑联咪唑的合成方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)N‑Boc‑6‑卤代己胺和1‑甲基‑1H,1’H‑[2,2’]联咪唑在碱的作用下,反应得到中间体N‑(6‑Boc‑氨己基)‑N’‑甲基‑2,2’‑联咪唑,所述的卤为氯、溴或碘;(2)N‑(6‑Boc‑氨己基)‑N’‑甲基‑2,2’‑联咪唑在酸的作用下反应得到产物N‑(6‑氨己基)‑N’‑甲基‑2,2’‑联咪唑;反应路线如下:
Description
技术领域
本发明属于医药化工领域,具体涉及一种制备N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的方法。
背景技术
2,2’-联咪唑类化合物含有较多的配位点,其广泛应用在超分子、离子液体和配位化学。N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑是动态血糖监测系统中的氧化还原聚合物的一个关键配体。
J.AM.CHEM.SOC.2003,125,(16),2003,4951-4957报道了N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法如下:
该路线用到易燃的氢化钠和易制爆的剧毒品水合肼,操作繁琐,且该亲核取代反应条件会使邻苯二甲酰基开环,反应收率低,与文献报道不符。
发明内容
发明要解决的问题
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种反应条件温和、操作安全、反应收率高地制备N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:
一种中间体化合物,所述中间体化合物的结构为:
本发明还提供了一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)N-Boc-6-卤代己胺和1-甲基-1H,1’H-[2,2’]联咪唑在碱的作用下,反应得到中间体N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑,所述的卤为氯、溴或碘;
(2)N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑在酸的作用下反应得到产物N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑;
反应路线如下:
优选的,所述步骤(1)中的碱为有机碱或无机碱。
更优选的,所述步骤(1)中的无机碱为选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、乙酸钾中的一种或多种,优选为选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾和碳酸氢钾中的一种或多种,所述的有机碱为选自2,6-二甲基吡啶、吡啶、哌啶、吗啉、四氢吡咯、二异丙胺、N,N-二异丙基乙胺、三乙胺、二乙胺、二甲胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯和三乙烯二胺中的一种或多种,优选为选自N,N-二异丙基乙胺、三乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯和三乙烯二胺中的一种或多种。
优选的,所述步骤(1)中的1-甲基-1H,1’H-[2,2’]联咪唑:N-Boc-6-卤代己胺:碱=1:1-3.5:1.5-4.5。
优选的,所述步骤(1)中反应溶剂为选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈和甲苯中的一种或多种,反应温度为室温-120℃。
优选的,所述步骤(2)中的酸选自氯化氢甲醇溶液、氯化氢乙醇溶液、氯化氢二氧六环溶液、氯化氢乙酸乙酯溶液、氯化氢四氢呋喃溶液、氯化氢异丙醇溶液、氯化氢乙醚溶液、浓盐酸、溴化锌、三甲基碘硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷、三氟甲磺酸、硫酸和三氟乙酸中的一种或多种;N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑与步骤(2)中所述的酸的摩尔比为1:1-15。
优选的,所述步骤(2)中的N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑:酸=1:1-10。
优选的,所述步骤(2)中的反应溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环、二氯甲烷、甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、丙酮和水中的一种或多种,所述步骤(2)中的反应温度为0-80℃。
优选的,所述步骤(2)反应结束后还包括碱化的步骤,所述碱化用的碱选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、浓氨水、氢氧化钾和碳酸氢钾中的一种或多种。
发明的效果
本发明提供了一种中间体化合物N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑,并提供了通过该中间体化合物制备N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的新路线,该路线通过亲核取代反应和氨基脱保护得到N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑。反应条件更温和,易操作,且不需用到易燃的氢化钠和易制爆的剧毒品水合肼,操作更加安全,反应路线更绿色环保,同时本发明的合成路线反应收率高,两步反应的收率均在80%以上。
具体实施方式
本发明提供了一种中间体化合物,所述中间体化合物的结构为:
通过该中间体制备得到目标产物的合成方法反应条件温和、操作安全且反应收率高。
本发明还提供了一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,所述方法包括如下步骤:
(1)N-Boc-6-卤代己胺和1-甲基-1H,1’H-[2,2’]联咪唑在碱的作用下,反应得到中间体N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑,所述的卤为氯、溴或碘;
(2)N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑在酸的作用下反应得到产物N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑;
反应路线如下:
在一项优选的实施方案中,所述步骤(1)中的碱为有机碱或无机碱。
在一项更优选的实施方案中,所述步骤(1)中的无机碱为选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、乙酸钾中的一种或多种,优选为选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾和碳酸氢钾等中的一种或多种,所述的有机碱为选自2,6-二甲基吡啶、吡啶、哌啶、吗啉、四氢吡咯、二异丙胺、N,N-二异丙基乙胺、三乙胺、二乙胺、二甲胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯和三乙烯二胺等中的一种或多种,优选为选自N,N-二异丙基乙胺、三乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯和三乙烯二胺中的一种或多种。
在一项优选的实施方案中,所述步骤(1)中的1-甲基-1H,1’H-[2,2’]联咪唑:N-BOC-6-卤代己胺:碱=1:1-3.5:1.5-4.5。
在一项优选的实施方案中,所述步骤(1)中反应溶剂可以为本领域常见的反应溶剂,优选为选自二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMA)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、1,4-二氧六环、乙腈和甲苯等中的一种或多种,反应溶剂的用量为1-甲基-1H,1’H-[2,2’]联咪唑质量的2-40倍,优选为5-20倍;步骤(1)的反应温度为室温-120℃,优选为45-120℃。
在一项优选的实施方案中,所述步骤(2)中的酸可以为本领域常见的质子酸或路易斯酸,优先为选自氯化氢甲醇溶液、氯化氢乙醇溶液、氯化氢二氧六环溶液、氯化氢乙酸乙酯溶液、氯化氢四氢呋喃溶液、氯化氢异丙醇溶液、氯化氢乙醚溶液、浓盐酸、溴化锌、三甲基碘硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷、三氟甲磺酸、硫酸和三氟乙酸等中的一种或多种;N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑与步骤(2)中所述的酸的摩尔比为1:1-15。
在一项优选的实施方案中,所述步骤(2)中的N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑:酸=1:1-10。
在一项优选的实施方案中,所述步骤(2)中的反应溶剂为本领域常见的有机溶剂,优选为选自二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMA)、四氢呋喃(THF)、1,4-二氧六环、二氯甲烷(DCM)、甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、丙酮和水等中的一种或多种,反应溶剂的用量为N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑质量的2-40倍,优选为5-20倍。
在一项优选的实施方案中,所述步骤(2)中的反应温度为0-80℃。
在一项优选的实施方案中,所述步骤(2)反应结束后还包括碱化的步骤,所述步骤(2)中碱化所用的碱选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、浓氨水、氢氧化钾和碳酸氢钾等中的一种或多种。
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
250mL单口瓶中依次加入化合物1(9.94g,70.94mmol,上海皓鸿生物医药科技有限公司)、二甲基甲酰胺(70mL)、化合物2(7g,47.30mmol,Carbone Scientific CO.,LTD)和碳酸钾(6.54g,94.60mmol),混合物置换氮气三次,然后80℃搅拌8~10小时。反应液降至室温,用饱和氯化铵水溶液(20mL)和水(150mL)稀释,乙酸乙酯(150mL*2)萃取,合并有机相,减压浓缩。粗品用二氯甲烷三乙胺混合溶剂柱层析分离得到化合物3(13.6g,82.7%)。ESIm/z=348.2(M+1)。
碳酸钾可用碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾或碳酸氢钾替代;二甲基甲酰胺(DMF)可用二甲基乙酰胺(DMA)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、1,4_二氧六环、乙腈或甲苯替代。
实施例2
室温下,250mL单口瓶中加入化合物3(7.1g,20.45mmol)和无水乙醇(35mL),滴加4M氯化氢二氧六环溶液(35mL),滴加完毕,反应液在室温下反应1~3小时。反应结束后反应液减压浓缩,剩余物用20mL无水乙醇稀释,加入碳酸氢钠碱化至不放出二氧化碳气体。混合物用乙腈浓氨水混合溶剂柱层析分离得到化合物4(4.2g,83.5%)。ESI m/z=248.2(M+1);1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.35(d,J=1.1Hz,1H),7.29(d,J=1.0Hz,1H),7.04(dd,J=4.0,1.0Hz,2H),4.41(t,J=7.2Hz,2H),3.92(s,3H),1.81–1.13(m,10H)。
氯化氢二氧六环溶液可用氯化氢甲醇溶液、氯化氢乙醇溶液、氯化氢乙酸乙酯溶液、氯化氢四氢呋喃溶液、氯化氢异丙醇溶液、氯化氢乙醚溶液、溴化锌、三甲基碘硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷、三氟甲磺酸、浓盐酸、硫酸或三氟乙酸替代;无水乙醇可用二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMA)、四氢呋喃(THF)、1,4_二氧六环、二氯甲烷(DCM)、甲醇、异丙醇、乙腈、丙酮或水替代。
本发明还存在多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
3.根据权利要求2所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)中的碱为有机碱或无机碱。
4.根据权利要求3所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)中的无机碱为选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、甲酸钠、甲酸钾、乙酸钠、乙酸钾中的一种或多种,优选为选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾和碳酸氢钾中的一种或多种,所述的有机碱为选自2,6-二甲基吡啶、吡啶、哌啶、吗啉、四氢吡咯、二异丙胺、N,N-二异丙基乙胺、三乙胺、二乙胺、二甲胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯和三乙烯二胺中的一种或多种,优选为选自N,N-二异丙基乙胺、三乙胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯和三乙烯二胺中的一种或多种。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)中的1-甲基-1H,1’H-[2,2’]联咪唑:N-Boc-6-卤代己胺:碱=1:1-3.5:1.5-4.5。
6.根据权利要求2所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)中反应溶剂为选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈和甲苯中的一种或多种,反应温度为室温-120℃。
7.根据权利要求2所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(2)中的酸选自氯化氢甲醇溶液、氯化氢乙醇溶液、氯化氢二氧六环溶液、氯化氢乙酸乙酯溶液、氯化氢四氢呋喃溶液、氯化氢异丙醇溶液、氯化氢乙醚溶液、浓盐酸、溴化锌、三甲基碘硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷、三氟甲磺酸、硫酸和三氟乙酸中的一种或多种;N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑与步骤(2)中所述的酸的摩尔比为1:1-15。
8.根据权利要求2-7任一项所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(2)中的N-(6-Boc-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑:酸=1:1-10。
9.根据权利要求2所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(2)中的反应溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环、二氯甲烷、甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、丙酮和水中的一种或多种,所述步骤(2)中的反应温度为0-80℃。
10.根据权利要求2所述的一种N-(6-氨己基)-N’-甲基-2,2’-联咪唑的合成方法,其特征在于,所述步骤(2)反应结束后还包括碱化的步骤,所述碱化用的碱选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、浓氨水、氢氧化钾和碳酸氢钾中的一种或多种。
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