CN111620869B - 叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叔丁基‑1,7‑二氮杂螺[3.5]壬烷‑1‑甲酸基酯的合成方法,主要解决目前没有适合工业化合成方法的技术问题。本发明分七步,第一步,首先化合物1在溶剂乙醇中加入乙基丙二酸酯反应得到化合物2,第二步,化合物2与硼氢化锂在四氢呋喃中反应得到化合物3,第三步,化合物3与对甲苯磺酰氯在二氯甲烷中反应得到化合物4,第四步,化合物4在溶剂乙腈中加入碳酸铯关环得到化合物5,第五步,化合物5在溶剂甲醇中加入镁屑还原得到化合物6,第六步,化合物6与Boc酸酐在二氯甲烷中反应得到化合物7,第七步,化合物7与钯碳在甲醇中反应得到最终化合物8。
Description
技术领域
本发明涉及叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法。
背景技术
化合物叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯(CAS: 1216936-29-6)及相关的衍生物在药物化学及有机合成中具有广泛应用。目前叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法鲜有文献报道。因此,需要开发一个原料易得,操作方便,反应易于控制,总体收率适合,适合工业化生产的合成方法。
发明内容
本发明的目的是开发一种具有原料易得,操作方便,反应易于控制,收率较高的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法。主要解决目前没有适合工业化合成方法的技术问题。
本发明的技术方案:一种叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,本发明分七步,第一步,首先化合物1在溶剂乙醇中加入乙基丙二酸酯和乙酸铵反应得到化合物2,第二步,化合物2与硼氢化锂在四氢呋喃中反应得到化合物3,第三步,化合物3与对甲苯磺酰氯和三乙胺在二氯甲烷中反应得到化合物4,第四步,化合物4在溶剂乙腈中加入碳酸铯和碘化钾关环得到化合物5,第五步,化合物5在溶剂甲醇中加入镁屑还原得到化合物6,第六步,化合物6与Boc酸酐和碳酸钾在四氢呋喃和水中反应得到化合物7,第七步,化合物7与钯碳在甲醇中通氢气反应得到最终化合物8,反应式如下:
第一步反应温度为25-80℃,反应时间为5小时;第二步反应温度为0-70℃,反应时间为2.5小时;第三步反应温度为25℃,反应时间为12小时;第四步反应温度为25-90℃,反应时间为3小时;第五步反应温度为25-80℃,反应时间为1小时;第六步反应温度为25℃,反应时间为12小时,第七步反应温度为25℃,反应时间为3小时。
本发明缩写的中文释义:TLC:薄层色谱法。
本发明的有益效果:本发明反应工艺设计合理,其采用了易得、能规模化生产的原料1-甲苯甲酸基-4-哌啶酮,通过七步合成叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯,该方法路线短,收率合适 ,反应易于放大,操作方便。
具体实施方式
本发明反应式如下:
实施例:
第一步:在25℃,将化合物1(200g,2.38mol)溶于乙醇(1.3 L)加入乙酸铵(138 g,1.80 mol),升温至80℃反应1小时;滴加乙基丙二酸酯(186 g,1.41 mol),在回流状态下反应4小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯体积比 = 5/1)显示化合物1反应完毕。反应液减压浓缩,得到的粗品加入1N氢氧化钠溶液中和到pH = 8,然后乙酸乙酯(0.5 L x 3)萃取。有机相用饱和食盐水洗,用无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩。粗品通过层析柱纯化得到化合物2(169.2g,收率:41%)。
第二步:将化合物2(132 g,0.415 mol)溶于四氢呋喃(1L)中,冷却至0℃,分批加入硼氢化锂(13.7 g,0.623 mol)。反应体系搅拌0.5小时,然后升温至70℃反应2小时。TLC(二氯甲烷/甲醇体积比 = 10/1)显示化合物2反应完毕。缓慢加入水(1L)淬灭反应,减压浓缩。粗品用乙酸乙酯(1 L x 3)萃取。有机相用无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色油状物化合物3(130 g, 收率:100%)。
第三步:在25℃,将化合物3(5 g,0.018 mol)溶于二氯甲烷(0.2 L)中,加入对甲苯磺酰氯(7.15 g,0.038 mol) 和 三乙胺(3.64 g,0.036 mol),在这个温度搅拌过夜,TLC(二氯甲烷/甲醇体体积比 = 10/1)显示原料消耗完全。将反应液倒入水中,然后用二氯甲烷萃取,在用饱和食盐水(250 mL)洗一遍,用无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色油状化合物4(10.5 g,100%)。
第四步:在25℃,将化合物4(10.5 g,100%) 溶于乙腈(250 mL),加入碳酸铯(14.6 g,0.045 mol) 和碘化钾(0.29 g,0.0018 mol) 然后90℃回流搅拌3小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯体积比 = 2/1)显示原料反应完毕。反应液倒入水中,然后用乙酸乙酯萃取。有机相用无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色油状化合物5(5.2 g,收率:70%)。
第五步:将化合物5(7 g,0.017 mol)加入无水甲醇 (500 mL)中,分批次加入镁屑(12.2 g,0.507 mol)。30分钟后,反应混合物开始剧烈沸腾至80℃,用冰块冷却,30分钟后,TLC (石油醚/乙酸乙酯体积比 = 2/1,Rf =0.1)显示反应完成。将混合物浓缩,加入石油醚和乙酸乙酯的混合液,然后过滤。有机相减压浓缩得到黄色油状化合物6 (5 g,收率:100%)。
第六步:将化合物6(5 g, 0.0192 mol)、Boc酸酐(3.74 g, 0.0173 mol)和碳酸钾(2.39 g, 0.0173 mol)依次加入到四氢呋喃(150 mL)和水(150 mL)中,25℃反应12小时。TLC(二氯甲烷/甲醇体积比 = 10/1,Rf=0.8)显示原料反应完毕。将混合物浓缩得到粗产物,粗产物经硅胶洗脱(石油醚/乙酸乙酯体积比 = 15/1至6/1)柱层析纯化,得到黄色固体化合物7 (2.6 g, 38%)。
第七步:将化合物7 (2.6 g,0.0072 mol),钯碳(0.5 g)溶于甲醇(100 mL)中,在氢气(30 Psi)下,25℃下搅拌3小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯体积比 = 2/1,Rf = 0.1)表明反应完成。过滤后的混合物在减压下浓缩得到白色固体化合物8(1.74 g, 收率:89%)。
MeOD 400MHz
3.940-3.602(m, 2H), 3.502-3.310 (m, 2H), 3.106-2.910 (m, 2H), 2.577-2.371 (m, 2H), 2.251-2.158 (m, 2H), 2.096 -1.986 (m, 2H), 1.599-1.337, 9H)。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,其特征是:第一步反应温度为25-80℃,反应时间为5小时。
3.根据权利要求1所述的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,其特征是:第二步反应温度为0-70℃,反应时间为2.5小时。
4.根据权利要求1所述的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,其特征是:第三步反应温度为25℃,反应时间为12小时。
5.根据权利要求1所述的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,其特征是:第四步反应温度为25-90℃,反应时间为3小时。
6.根据权利要求1所述的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,其特征是:第五步反应温度为25-80℃,反应时间为1小时。
7.根据权利要求1所述的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,其特征是:第六步反应温度为25℃,反应时间为12小时。
8.根据权利要求1所述的叔丁基-1,7-二氮杂螺[3.5]壬烷-1-甲酸基酯的合成方法,其特征是:第七步反应温度为25℃,反应时间为3小时。
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