CN113105354A - 一种无催化剂制备n-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化学合成技术领域,公开了一种无催化剂制备N‑(4‑羟基‑3‑甲氧基苄基)壬胺的新方法,该方法以4‑羟基‑3‑甲氧基苄胺、正壬酸为原料,以乙酸乙酯为溶剂,加入吸水剂于高压反应釜内升温至75℃搅拌反应14~16h,制备N‑(4‑羟基‑3‑甲氧基苄基)壬胺;所述4‑羟基‑3‑甲氧基苄胺和正壬酸的摩尔比为1:1。本发明工艺简单、生成成本大大降低低、反应条件简单、易操作、产品收率高、纯度高,溶剂回收率高,绿色环保,得到的N‑(4‑羟基‑3‑甲氧基苄基)壬胺产品质量稳定,适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域,涉及一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法。
背景技术
N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺(N-(4-hydroxy-3-methoxy-benzyl)pelargonamide)是一种含香草酰胺的生物碱,是一种天然辣椒素的类似物,N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的史高维尔辣度单位为9200000,相当于天然辣椒素(8-甲基-N-香兰基-6-壬烯基酰胺)的3/5,而合成成本不超过其1/10,性价比高,可替代天然辣椒碱在各方面的应用,如警用、医药、油漆、农药等。
N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺结构式为:
合成方法主要由4-羟基-3-甲氧基苄胺盐酸盐与正壬酰氯反应制备或者4-羟基-3-甲氧基苄胺与正壬酰氯反应制备,因为4-羟基-3-甲氧基苄胺盐酸盐在有机溶剂中的溶解性较差,反应较慢,并且4-羟基-3-甲氧基苄胺盐酸盐苯环分子上有竞争基团-OH在此条件下也能和正壬酰氯进行反应,所以收率偏低;产品的后处理方法大多采用柱层析结合重结晶,这样不但浪费了大量的有机溶剂,而且难以放大实现工业化生产。而制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺原料的正壬酰氯是由正壬酸和氯化亚砜反应得到的,同时还得到了大量的危害环境的氯化氢、二氧化硫等有害气体,这些气体都需要使用氢氧化钠进行吸收,继而得到高盐废水氯化钠,不易处理。因此,现有方法存在收率较低、纯度较低、成本高、三废多、无法进行工业化生产等诸多劣势。
授权公告号为CN 107793325 B的发明专利公开了一种制备合成辣椒素的方法,是以香兰素胺、正壬酸为原料,以甲苯为溶剂,在硼酸催化作用下脱水反应,制备合成辣椒素,该反应需要加入催化剂硼酸,且反应温度较高,溶剂毒性大,不符合绿色化学的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、反应条件简单易操作、产品收率高、纯度高、绿色环保的制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,以解决现有技术中N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺合成过程需要催化剂、溶剂毒性大等问题。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,以4-羟基-3-甲氧基苄胺、正壬酸为原料,以乙酸乙酯为溶剂,加入吸水剂于高压反应釜内升温至75℃搅拌反应14~16h,制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺;所述4-羟基-3-甲氧基苄胺和正壬酸的摩尔比为1:1。
优选地,所述乙酸乙酯的用量为每1g 4-羟基-3-甲氧基苄胺加入7-8mL乙酸乙酯。
优选地,所述高压反应釜内的反应压力为1~2MPa
优选地,所述吸水剂选自氟化钙。
优选地,还包括高压反应结束后降温至室温,过滤后,使用旋转蒸发仪减压回收乙酸乙酯,剩余液体搅拌结晶,得到N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺。
优选地,所述搅拌结晶的温度为-10℃、时间为2h。
优选地,所述减压回收乙酸乙酯的体积为乙酸乙酯加入体积的3/4。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明采用香兰素胺、正壬酸在高压、无催化剂条件下,直接制备出N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺,无需制备正壬酰氯这一步骤,这一就避免了生成大量的氯化氢、二氧化硫等有害气体。反应条件也比较温和,反应后只得到产物和水(吸水剂吸收),由于没有使用正壬酰氯,所以也无法产生氯化氢有害气体,不需要进一步为处理氯化氢而浪费氢氧化钠,也不会为后面处理氯化钠而头疼,本方法的后处理也相对简单易处理,只是简单的浓缩结晶就可以得到理想的产品。
本发明工艺简单、生成成本大大降低低、反应条件简单、易操作、产品收率高、纯度高,溶剂回收率高,绿色环保,得到的N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺产品质量稳定,适合于工业化生产。经检测,本发明方法得到的N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺纯度可达98%以上,收率可达88%以上。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明,实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法,如无特别说明,均为常规方法。
实施例一
500mL高压反应釜中加入4-羟基-3-甲氧基苄胺50.0g(0.327mol),正壬酸51.7g(0.327mol),加入乙酸乙酯350mL,氟化钙15.0g,通入氮气置换3次,调节压力1Mpa,开启搅拌,升温至75℃反应14h,反应结束后降温至室温,过滤氟化钙,使用旋转蒸发仪在60℃下减压回收乙酸乙酯,至蒸馏的乙酸乙酯为原体积的3/4,停止减压回收,剩余液体转入低温恒温反应器,在-10℃条件下搅拌结晶2h,过滤,乙酸乙酯洗涤所得晶体,抽干得到白色粉末固体84.7g,收率88.3%,HPLC纯度98.5%。
白色粉末固体分析如下:
傅里叶红外表征:IR(KBr,cm-1):3504(m),3445(w),3286(s),3062(w),2949(s),2921(s),2847(s),1639(s),1544(s),1516(s),1429(m),1273(s),1031(m),849(m)。
核磁共振光谱表征:1H NMR(CDCl3,TMS,400MHz)δ(ppm):6.89-6.76(m,3H,ArH),5.68-5.65(br+s,2H,PhOH、-CONH-),4.36(d,2H,J=6Hz,PhCH2-),3.88(s,3H,CH3O-),2.21(t,2H,J=7.6Hz,-COCH2-),1.69-1.62(m,2H,-COCH2-CH2-),1.35-1.27(m,10H,-CH2-),0.88(t,3H,J=7,-CH2CH3)。
结果证明,本发明方法制备得到的是N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺。
实施例二
500mL高压反应釜中加入4-羟基-3-甲氧基苄胺50.0g(0.327mol),正壬酸51.7g(0.327mol),加入乙酸乙酯400mL,氟化钙15.0g,通入氮气置换3次,调节压力1Mpa,开启搅拌,升温至75℃反应14h,反应结束后降温至室温,过滤氟化钙,使用旋转蒸发仪在60℃下减压回收乙酸乙酯,至蒸馏的乙酸乙酯为原体积的3/4,停止减压回收,剩余液体转入低温恒温反应器,在-10℃条件下搅拌结晶2h,过滤,乙酸乙酯洗涤所得晶体,抽干得到白色粉末固体91.2g,收率95.1%,HPLC纯度99.1%。
实施例三
500mL高压反应釜中加入4-羟基-3-甲氧基苄胺50.0g(0.327mol),正壬酸51.7g(0.327mol),加入乙酸乙酯350mL,氟化钙15.0g,通入氮气置换3次,调节压力2Mpa,开启搅拌,升温至75℃反应14h,反应结束后降温至室温,过滤氟化钙,使用旋转蒸发仪在60℃下减压回收乙酸乙酯,至蒸馏的乙酸乙酯为原体积的3/4,停止减压回收,剩余液体转入低温恒温反应器,在-10℃条件下搅拌结晶2h,过滤,乙酸乙酯洗涤所得晶体,抽干得到白色粉末固体85.2g,收率88.8%,HPLC纯度98.6%。
实施例四
500mL高压反应釜中加入4-羟基-3-甲氧基苄胺50.0g(0.327mol),正壬酸51.7g(0.327mol),加入乙酸乙酯400mL,氟化钙15.0g,通入氮气置换3次,调节压力2Mpa,开启搅拌,升温至75℃反应14h,反应结束后降温至室温,过滤氟化钙,使用旋转蒸发仪在60℃下减压回收乙酸乙酯,至蒸馏的乙酸乙酯为原体积的3/4,停止减压回收,剩余液体转入低温恒温反应器,在-10℃条件下搅拌结晶2h,过滤,乙酸乙酯洗涤所得晶体,抽干得到白色粉末固体91.4g,收率95.3%,HPLC纯度99.1%。
以上所述之实施例,只是本发明的较佳实施例而已,仅仅用以解释本发明,并非限制本发明实施范围,对于本技术领域的技术人员来说,当然可根据本说明书中所公开的技术内容,通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式,故凡在本发明的原理上所作的变化和改进等,均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (7)
1.一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,其特征在于,以4-羟基-3-甲氧基苄胺、正壬酸为原料,以乙酸乙酯为溶剂,加入吸水剂于高压反应釜内升温至75℃搅拌反应14~16h,制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺;所述4-羟基-3-甲氧基苄胺和正壬酸的摩尔比为1:1。
2.根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,其特征在于,所述乙酸乙酯的用量为每1g 4-羟基-3-甲氧基苄胺加入7-8mL乙酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,其特征在于,所述高压反应釜内的反应压力为1~2MPa。
4.根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,其特征在于,所述吸水剂选自氟化钙。
5.根据权利要求1所述的一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,其特征在于,还包括高压反应结束后降温至室温,过滤后,使用旋转蒸发仪减压回收乙酸乙酯,剩余液体搅拌结晶,得到N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺。
6.根据权利要求5所述的一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,其特征在于,所述搅拌结晶的温度为-10℃、时间为2h。
7.根据权利要求5所述的一种无催化剂制备N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬胺的新方法,其特征在于,所述减压回收乙酸乙酯的体积为乙酸乙酯加入体积的3/4。
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