CN111410620A - 一种化合物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1,7,7‑三甲基双环[2,2,1]‑2,5‑庚二烯‑2,5‑二(三氟甲磺酸)即化合物1的合成方法:以1,7,7‑三甲基双环[2,2,1]‑2,5‑庚二酮和N‑苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺为原料,在碱的作用下,反应生成化合物1反应液,反应结束后,酸水淬灭,静置分层,有机相减压浓缩至干得到化合物1成品。本发明克服了此类反应需在‑78℃的极低温下进行,将反应温度提高至‑30~‑15℃,普通制冷设备即可满足生产要求。后处理采用酸水淬灭,提高了产物在浓缩过程中的稳定性。淬灭后直接静置分层,有机相浓缩至干得到成品,操作简便,三废排放少。该合成工艺操作简便,生产效率高,成本低,节能减排,环境友好,适合工业化大生产。
Description
技术领域
本发明涉及医药化工技术领域,具体地说是一种1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-2,5-庚二烯-2,5- 二(三氟甲磺酸)化合物的合成方法。
背景技术
手性双环[2.2.1]二烯配体具有结构特异性和高稳定性,有利于参与不对称转化,特别是涉及金属催化剂的不对称加成反应。该类化合物是重要的有机化工中间体,主要应用于医药化工领域。1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-2,5-庚二烯-2,5-二(三氟甲磺酸)(化合物1)是合成其它手性双环[2.2.1]二烯配体的中间体(例如化合物2),市场用量较大。
文献(Chemistry-A European Journal.2011,17,11405–11409.)报道了以1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-2,5-庚二酮和2-[N,正双(三氟甲烷烷磺酰)氨基]-5-氯吡啶为原料,在六甲基二硅基胺基钾(KHMDS)的作用下,反应生成化合物1反应液。反应结束后,加入碳酸氢钠水溶液,分出水相,继续用正己烷萃取。合并有机相,依次用5%氢氧化钠水溶液,水,盐水洗涤,用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩得到粗品,过柱纯化得到成品,收率91%。
该工艺使用了需要在-78℃下反应,反应条件苛刻,后处理需过柱纯化,操作繁琐,制造成本高,产生大量废弃物,不适合工业化生产。
文献(Organic Letters.2013,15,1004–1007.)报道了类似的反应,以化合物4和2-[N, 正双(三氟甲烷烷磺酰)氨基]-5-氯吡啶为原料,在六甲基二硅基胺基钾的作用下,在-78℃下,反应生成化合物5。
该工艺使用了需要在-78℃下反应,反应条件苛刻,难以实现工业化生产。
文献(RSC Advances.2016,6,72458–72461.)也报道了类似的反应,以化合物6和N- 苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺为原料,在六甲基二硅基胺基钾的作用下,在-78℃下,反应生成化合物7。
同样的,该工艺使用了需要在-78℃下反应,反应条件苛刻,难以实现工业化生产。
因此,寻找一种反应条件温和,操作简单,经济环保,有利于工业化生产的化合物1的合成方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有制备化合物1的反应温度过低,需特殊的制冷设备,纯化操作复杂,不适合工业化生产的缺陷,而提供1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-2,5-庚二烯-2,5-二(三氟甲磺酸)的合成工艺,包括以下步骤:
以1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-2,5-庚二酮和N-苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺为原料,在碱的作用下,反应生成化合物1反应液,反应温度为:-30~-15℃
优选的,反应结束后,酸水淬灭,静置分层,有机相减压浓缩至干得到化合物1成品。
本发明反应原理示意如下:
本发明在现有制备化合物1的方法上,重新设计了其合成方法,反应可在相对较高的温度下正常进行,反应结束后,酸水淬灭,静置分层,有机相减压浓缩至干得到化合物1成品。该合成方法无需特殊的制冷设备,节能环保,操作简单,产品纯度高,收率高,适合工业化应用。
作为优选,滴加六甲基二硅基胺基钾时控制温度为:-30~-20℃;
作为优选,上述步骤中使用的酸水为:醋酸水溶液;
作为优选,上述步骤中醋酸水溶液醋酸与水的质量比为:1:2~1:3;
作为优选,上述步骤中淬灭温度为:-25~-15℃。
本发明的有益效果:本发明采用了反应在相对较高的温度下进行,反应结束后,酸水淬灭,静置分层,有机相减压浓缩至干得到成品的合成方法,可使用普通的制冷设备进行生产,节能环保,无需进行过柱纯化,操作简单,所得产品纯度可达95%以上,收率达到90%以上。该合成工艺具有设备投入成本低、节能环保、操作简便、制备成本低、环境友好、适合工业化大生产等优点。
具体实施方式
以下结合具体实施例,对本发明作进一步的解释:
本发明中所用的原料化合物3可自制,其他原料均可从市场购得。
实施例1:化合物3的合成
制备化合物9
将D-樟脑(化合物8)(90.0g,0.59mol),三异丙醇铝(404.0g,1.98mol)加入异丙醇1350 mL中,在75-80℃下回流反应13小时,停止反应,反应液降温到室温,减压浓缩,浓缩液加到2N稀盐酸溶液3600mL中。用乙酸乙酯900mL×3萃取。合并有机相,依次用水500mL×2和饱和食盐水300mL洗涤,有机相用无水硫酸钠100.0g干燥,过滤,浓缩得到100.8g白色固体(化合物9)。ESI:m/z,153[M-H]-.
制备化合物10
将化合物9(100.8g,0.59mol)溶解于二氯甲烷1500mL中,加入吡啶(77.0g,0.97mol),冰浴降温。保持内温在0-5℃,滴加乙酰氯(76.0g,0.97mol),有白色固体析出,半小时滴完。滴加完后保温半小时,去掉冰水浴,升至20-25℃反应2小时后停止反应。加水750mL搅拌分液。水相再用二氯甲烷350mL×2萃取。合并有机相,用饱和食盐水500mL洗涤,有机相浓缩得123.0g黄色油状物(化合物10)。
制备化合物3
将化合物10(25g,0.13mol)溶解于醋酸250mL中,搅拌下升温至80-85℃,加入三氧化铬(89.2g,0.89mol),在80-90℃下保温反应1小时。加入6N盐酸溶液300mL,升温至85-90℃,保温反应5小时。冷却至20-30℃,加入饱和食盐水150mL和甲基叔丁基醚250mL,搅拌分液,水相再用甲基叔丁基醚125mL×2萃取,合并有机相,饱和盐水100mL洗涤,有机相倒入饱和亚硫酸钠溶液150mL中,搅拌20分钟,分液后浓缩,浓缩液加入甲基叔丁基醚200mL 和水100mL,搅拌下用碳酸钾调pH=7–8,分液有机相用饱和食盐水50mL洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓干得浅黄色固体6.3g。总收率:26.0%。NMR内标法测得重量含量为87.8%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)2.61-2.56(m,2H),δ(ppm)2.32(d, J=18.8Hz,1H),δ(ppm)2.13(d,J=18.0Hz,1H),δ(ppm)2.02(d,J=18.8Hz,1H),δ(ppm)1.06 (s,3H),δ(ppm)1.06(s,3H),δ(ppm)0.97(s,3H).
实施例2:化合物1的合成
将化合物3(10.0g,60.2mmol)和N-苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺(53.7g,150.3mmol) 溶于四氢呋喃100mL中,降温至-25~-30℃。滴加六甲基二硅基胺基钾(1.0M四氢呋喃溶液) 150mL,控温-25~-30℃。滴完继续保温半小时。滴加由冰醋酸15.0g和水15.0g配置的醋酸水溶液淬灭反应,控温-25~-30℃。静置分层,上层有机相减压浓缩至干得到化合物1成品24.1g,收率93.1%,纯度96.7%。
实施例3:化合物1的合成
将化合物3(10.0g,60.2mmol)和N-苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺(53.7g,150.3mmol)溶于四氢呋喃100mL中,降温至-15~-20℃。滴加六甲基二硅基胺基钾(1.0M四氢呋喃溶液)150 mL,控温-15~-20℃。滴完继续保温半小时。滴加由冰醋酸15.0g和水60.0g配置的醋酸水溶液淬灭反应,控温-10~-15℃。静置分层,上层有机相减压浓缩至干得到化合物1成品24.5g,收率94.6%,纯度95.3%。
实施例4:化合物1的合成
将化合物3(15.0g,90.3mmol)和N-苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺(80.6g,225.5mmol)溶于四氢呋喃200mL中,降温至-20~-25℃。滴加六甲基二硅基胺基钾(1.0M四氢呋喃溶液)225 mL,控温-20~-25℃。滴完继续保温半小时。滴加由冰醋酸22.5g和水67.5g配置的醋酸水溶液淬灭反应,控温-15~-20℃。静置分层,上层有机相减压浓缩至干得到化合物1成品36.4g,收率93.7%,纯度95.9%。
实施例5:化合物1的合成
将化合物3(100.0g,601.6mmol)和N-苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺(537.3g,1504.0mmol) 溶于四氢呋喃100mL中,降温至-20~-25℃。滴加六甲基二硅基胺基钾(1.0M四氢呋喃溶液) 1000mL,控温-20~-25℃。滴完继续保温半小时。滴加由冰醋酸150.0g和水300.0g配置的醋酸水溶液淬灭反应,控温-20~-25℃。静置分层,上层有机相减压浓缩至干得到化合物1成品 246.5g,收率95.2%,纯度95.6%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)6.45(d,J=3.8Hz, 1H),δ(ppm)6.08(d,J=1.4Hz,1H),δ(ppm)3.10(dd,J=3.8,1.4Hz,1H),δ(ppm)1.30(s, 3H),δ(ppm)1.23(s,3H),δ(ppm)1.21(s,3H)。
Claims (8)
1.一种化合物的合成方法,以1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-2,5-庚二酮与N-苯基双(三氟甲磺酰胺)亚胺为原料,四氢呋喃作反应溶剂,在六甲基二硅基胺基钾(KHMDS)的作用下,反应生成1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-2,5-庚二烯-2,5-二(三氟甲磺酸),反应温度为:-30~-15℃。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,滴加六甲基二硅基胺基钾时控制的温度为:-30~-20℃。
3.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,反应结束后,用酸水淬灭反应液。
4.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于,淬灭所用的酸水为:醋酸水溶液。
5.根据权利要求4所述的合成方法,其特征在于,所用的醋酸水溶液醋酸与水的质量比为:1:1~1:4。
6.根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于,所用的醋酸水溶液醋酸与水的质量比为:1:2~1:3。
7.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于,淬灭温度为:-10~-30℃。
8.根据权利要求7所述的合成方法,其特征在于,淬灭温度为:-25~-15℃。
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