CN111875531B - 基于过二硫酸钠制备3-硝基吡咯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于过二硫酸钠制备3‑硝基吡咯的方法。本发明将吡咯、亚硝酸钠、过二硫酸钠加入溶剂中,于60‑120℃反应,获得3‑硝基吡咯。本发明以吡咯为起始物,原料易得、制备得到的目标产物既可以直接使用、又可以用于其他进一步的反应。本发明以亚硝酸钠作为硝化试剂,使用安全、价格便宜,降低了污染和生产成本,符合绿色生产的要求。本发明公开的制备方法反应条件温和、反应操作和后处理过程简单、反应过程稳定可控、产物收率高、适合于规模化生产。
Description
本发明属于发明名称为一种3-硝基吡咯的制备方法、申请日为2018年12月25日、申请号为2018115956872发明申请的分案申请,属于另一产品制备技术部分。
技术领域
本发明属于有机化合物的制备技术领域,具体涉及一种基于过二硫酸钠制备3-硝基吡咯的方法。
背景技术
吡咯及其衍生物不仅被应用于药物的合成,更是农药、香料、染料和功能材料等重要的合成中间体(参考文献1: M. Zhang, X. Fang, H. Neumann et al., General andregioselective synthesis of pyrroles via ruthenium-catalyzed multicomponentreactions, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11384−11388)。
3-硝基吡咯是一个重要的吡咯衍生物,作为生物碱在DNA的研究中起着重要的作用(参考文献2: D. Loakes, D. M. Brown, S. Linde et al., 3-Nitropyrrole and 5-nitroindole as universal bases in primers for DNA sequencing and PCR, Nucleicacids research, 1995, 23, 2361-2366. 参考文献3:D. Loakes, Survey and summary:The applications of universal DNA base analogues,Nucleic Acids Research,2001, 29, 2437-2447)。3-硝基吡咯也是一个重要的有机合成中间体,它可以简单地转化为重要产品3-氨基吡咯、5H-吡咯[3,2-D]嘧啶等。现有3-硝基吡咯的制备技术中,存在使用危险试剂(强刺激性的酰氯和强氧化性的硝酸)、反应步骤多(3~4步)、综合产率低的缺陷;因此寻找一种反应条件温和、普适性好、符合绿色生产要求的3-硝基吡咯的制备方法很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种3-硝基吡咯的制备方法,其具有无需金属催化、氨基不需要保护、原料来源方便、反应步骤简洁等优点。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:
一种3-硝基吡咯的制备方法,以吡咯、亚硝酸钠为原料,在过二硫酸盐存在下,反应制备3-硝基吡咯。
上述技术方案中,所述反应在溶剂存在下进行;溶剂选自:乙腈、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、二甲亚砜、甲苯、氯苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。
上述技术方案中,所述反应的温度为60~120℃;利用薄层色谱跟踪反应直至完全结束。
上述技术方案中,所述过二硫酸盐的化学式为X2S2O8,其中X为Na、NH4或者K。
上述技术方案中,反应结束后对产物进行柱层析分离提纯处理,得到3-硝基吡咯;优选的,柱层析分离提纯处理时,以体积比为4∶1的石油醚、乙酸乙酯为洗脱剂。
本发明还公开了过二硫酸盐在以吡咯、亚硝酸钠为原料制备3-硝基吡咯中的应用;优选的,所述过二硫酸盐的化学式为X2S2O8,其中X为Na、NH4或者K。
上述技术方案中,制备3-硝基吡咯在溶剂中进行,溶剂选自:乙腈、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、二甲亚砜、甲苯、氯苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一种;制备3-硝基吡咯的温度为60~120℃;利用薄层色谱(TLC)跟踪反应直至完全结束,反应结束后对产物进行柱层析分离提纯处理,得到3-硝基吡咯。
本发明中,所述吡咯如下列化学结构式所示:
所述3-硝基吡咯如下列化学结构式所示:
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1、本发明不使用金属试剂,适合于药物生产工艺,在溶剂里加热即得目标产物;
2、本发明以亚硝酸钠作为硝化试剂,使用安全、价格便宜,降低了污染和生产成本,符合绿色生产要求;
3、本发明以吡咯为起始物,氨基不需要保护,一步反应即可得到产物;
4、本发明公开的制备方法反应条件温和、反应操作和后处理过程简单、反应过程稳定可控、产物收率高、适合于规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的3-硝基吡咯的制备作进一步描述:
实施例一
以吡咯为原料,其反应步骤如下:
(1)在反应瓶中加入吡咯(0.7克,10 mmol)、亚硝酸钠(1.4克,20 mmol)、过二硫酸钾(2.7克,10 mmol)和乙腈(50毫升),60℃反应;
(2)TLC跟踪反应直至完全结束;
(3)反应结束后得到的粗产物经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯 = 4:1),得到目标产物(产率95%)。产物的分析数据如下:1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6): δ 11.56 (s, 1H),10.64 (s, 1H), 7.20 (dd, J = 5.8, 1.3Hz, 1H), 6.36 (dd, J = 5.8, 1.4Hz, 1H)。
实施例二
以吡咯为原料,其反应步骤如下:
(1)在反应瓶中加入吡咯(0.7克,10 mmol)、亚硝酸钠(2.1克,30 mmol)、过二硫酸钠(2.379克,10 mmol)和四氢呋喃(50毫升),60℃反应;
(2)TLC跟踪反应直至完全结束;
(3)反应结束后得到的粗产物经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯 = 4:1),得到目标产物(产率98 %)。
实施例三
以吡咯为原料,其反应步骤如下:
(1)在反应瓶中加入吡咯(0.7克,10 mmol)、亚硝酸钠(1.4克,20 mmol)、过二硫酸铵(2.279克,10 mmol)和1,2-二氯乙烷(50毫升),70℃反应;
(2)TLC跟踪反应直至完全结束;
(3)反应结束后得到的粗产物经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯 = 4:1),得到目标产物(产率96 %)。
实施例四
以吡咯为原料,其反应步骤如下:
(1)在反应瓶中加入吡咯(0.7克,10 mmol)、亚硝酸钠(0.7克,10 mmol)、过二硫酸钠(2.379克,10 mmol)和二甲亚砜(50毫升),120℃反应;
(2)TLC跟踪反应直至完全结束;
(3)反应结束后得到的粗产物经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯 = 4:1),得到目标产物(产率92 %)。
实施例五
以吡咯为原料,其反应步骤如下:
(1)在反应瓶中加入吡咯(0.7克,10 mmol)、亚硝酸钠(0.7克,10 mmol)、过二硫酸铵(2.279克,10 mmol)和甲苯(50毫升),90℃反应;
(2)TLC跟踪反应直至完全结束;
(3)反应结束后得到的粗产物经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯 = 4:1),得到目标产物(产率93 %)。
实施例六
以吡咯为原料,其反应步骤如下:
(1)在反应瓶中加入吡咯(0.7克,10 mmol)、亚硝酸钠(1.4克,20 mmol)、过二硫酸钾(2.7克,10 mmol)和氯苯(50毫升),100℃反应;
(2)TLC跟踪反应直至完全结束;
(3)反应结束后得到的粗产物经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯 = 4:1),得到目标产物(产率95 %)。
实施例七
以吡咯为原料,其反应步骤如下:
(1)在反应瓶中加入吡咯(0.7克,10 mmol)、亚硝酸钠(0.7克,10 mmol)、过二硫酸铵(2.279克,10 mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(50毫升),110℃反应;
(2)TLC跟踪反应直至完全结束;
(3)反应结束后得到的粗产物经柱层析分离(石油醚:乙酸乙酯 = 4:1),得到目标产物(产率92 %)。
Claims (3)
1.一种基于过二硫酸钠制备3-硝基吡咯的方法,其特征在于,以吡咯、亚硝酸钠为原料,在过二硫酸钠存在下,反应制备3-硝基吡咯;所述反应在溶剂存在下进行;所述溶剂为四氢呋喃;所述反应的温度为60~120℃。
2.根据权利要求1所述基于过二硫酸钠制备3-硝基吡咯的方法,其特征在于,利用薄层色谱跟踪反应直至完全结束。
3.根据权利要求1所述基于过二硫酸钠制备3-硝基吡咯的方法,其特征在于,反应结束后对产物进行柱层析分离提纯处理,得到3-硝基吡咯。
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K2S2O8-Mediated Nitration of Alkenes with NaNO2 and 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine-1-oxyl: Stereoselective Synthesis of (E)-Nitroalkenes;An Zhao wt al.;《Tetrahedron Letters》;20160106;第57卷(第1期);第80-84页 * |
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