CN113185440A - 一种医药中间体n-boc-3-吡咯啉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医药中间体N‑BOC‑3‑吡咯啉的制备方法，所述方法包括如下步骤：将适量苄胺，3‑溴丙烯，二氯甲烷，碱性试剂加入到反应瓶中反应得到烯胺化合物；将烯胺化合物溶解于二氯甲烷中，加入催化剂(Grubbs一代)反应，加水分层后加入无水硫酸钠，抽滤得到母液；在母液中加入1‑氯乙基氯甲酸酯和甲醇，脱苄基得到粉色固体，将粉色固体中加入石油醚打浆抽滤，得到3‑吡咯啉盐酸盐；将3‑吡咯啉盐酸盐，用水重新溶解，加入碱性溶液NaHCO3，(BOC)2O搅拌反应，反应结束萃取，分出有机相，干燥后得到成品N‑BOC‑3‑吡咯啉。本发明原料成本低，工艺步骤简单，收率高，污染小，产品纯度高，适合工业化生产。

Description

一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法
技术领域
本发明涉及中间体吡咯啉化合物的合成技术领域，具体涉及一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法。
背景技术：
N-BOC-3-吡咯啉是一种重要的医药中间体，由于其活性双键位置在3，4位，对于活化3，4位基团极为重要，可称为万能中间体，其衍生产品有N-CBZ-3-吡咯啉,N-BOC-3-羟基-4-溴-吡咯烷，N-BOC-3-羟基-4-氨基-吡咯烷，3-Boc-6-氧杂-3-氮杂二环[3.1.0]己烷，N-BOC-3，4-二氨基-吡咯烷等等一些列重要医药中间体活性片段。
美国专利US20100168093A1也公开了制备方法，在超低温条件下，以Boc酸酐，顺式-1,4-二氯-2-丁烯为原料，用危险性极高的钠氢进攻酰胺上活泼氢，再与顺式-1,4-二氯-2-丁烯成环反应，工艺危险性高，产品纯度低，收率低，原料顺式-1,4-二氯-2-丁烯价格昂贵，导致成本很高，不适合工业化生产。
美国专利US20050131233A1也公开了制备方法，在高温高压下，以苄胺，顺式-1,4-二氯-2-丁烯为原料，成环后，在高压釜中氢化脱苄，设备投资大，工艺风险性高，成本高，不利于工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，以解决现有技术在制备过程中的高温、高压以及加氢环境下反应风险性高的缺陷。
一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，所述方法包括如下步骤：
将适量苄胺，3-溴丙烯，二氯甲烷和碱性试剂加入到反应瓶中反应得到烯胺化合物；
将烯胺化合物溶解于二氯甲烷中，加入催化剂(Grubbs一代)反应，反应完全后加入水搅拌，待分层后分出有机相加入无水硫酸钠，抽滤得到母液；
在母液中加入1-氯乙基氯甲酸酯和甲醇，得到粉色固体；
在粉色固体中加入石油醚，抽滤得到3-吡咯啉盐酸盐；
将3-吡咯啉盐酸盐，重新溶解，加入碱性溶液以及(BOC)2O搅拌反应，反应结束后分出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉。
进一步的，将适量苄胺，3-溴丙烯，二氯甲烷和碱性试剂加入到反应瓶中反应得到烯胺化合物的方法包括如下步骤：
将0.05～0.5mol苄胺，0.1～1.0mol 3-溴丙烯，50～150ml二氯甲烷和0.10～0.35mol碱性试剂加入到反应瓶中；
缓慢升温至30～50℃，反应10～20h，反应完全，降至室温，倒入80～120ml冰水中，搅拌分出有机相，旋干后得到烯胺化合物。
进一步的，所述碱性试剂包括三乙胺、氨水、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液以及氢氧化钠水溶液中的一种或多种。
进一步的，将烯胺化合物溶解于二氯甲烷中，加入催化剂(Grubbs一代)反应，反应完全后加入水搅拌，待分层后分出有机相加入无水硫酸钠，抽滤得到母液的方法包括如下步骤：
取0.04～0.1mol烯胺化合物溶解于50～150ml二氯甲烷中加热至30～50℃；
每间隔5～15分钟，向反应液中分批加入Grubbs一代，分8～12次加完；
恒温反应5～15h，反应完全后，降至室温，随后加入冰水搅拌，得到分层；
将有机相分出，加入无水硫酸钠，干燥5～15h，抽滤得到母液。
进一步的，在母液中加入1-氯乙基氯甲酸酯和甲醇，得到粉色固体的方法包括如下步骤
将母液倒入反应瓶中，降温至0℃，保持；
向反应瓶中滴加0.05～0.3mol 1-氯乙基氯甲酸酯，升至15～25℃反应0.5～4h；
反应完成后滴加0.08～0.3mol甲醇，升温至30～50℃反应1～3h，然后降温至20～30℃旋干溶剂，得到粉色晶体。
进一步的，将3-吡咯啉盐酸盐，重新溶解，加入碱性溶液以及(BOC)2O搅拌反应，反应结束后分出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉的方法包括如下步骤：
取0.05～0.15mol 3-吡咯啉盐酸盐至反应瓶中，加入50～150ml水，0.15～0.35mol碱性溶液，降温至0℃，保持；
向反应瓶中滴加0.05～0.15mol(BOC)2O，滴毕，缓慢升至15～35℃，反应10h，反应完全后加入50～150ml二氯甲烷搅拌，萃取；
萃取得到有机相，干燥后抽滤，旋出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉。
进一步的，所述碱性溶液包括碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾水溶液、碳酸钠水溶液和碳酸钾水溶液中的一种或多种。
进一步的，所述干燥的方法包括无水Na2SO4、无水硫酸镁、无水氯化钙和分子筛干燥法中的一种或多种。
本发明的优点在于：该种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，由于苄胺与溴丙烯室温下的反应活性高，无需高温条件下就能反应完全；再通过1-氯乙基氯甲酸酯脱苄替代高压加氢反应，利用苄胺与溴丙烯室温下反应合成N,N-二烯丙基苄胺，再经过1-氯乙基氯甲酸酯脱苄，得到N-BOC-3-吡咯啉；
该方法，原料易得，成本低，反应收率高，三废产生少，反应条件温和，对设备要求相对较低，产品纯度高，适合工业化生产。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：将适量苄胺，3-溴丙烯，二氯甲烷和碱性试剂加入到反应瓶中反应得到烯胺化合物；
将0.05～0.5mol苄胺，0.1～1.0mol 3-溴丙烯，50～150ml二氯甲烷和0.10～0.35mol碱性试剂加入到反应瓶中；
缓慢升温至30～50℃，反应10～20h，反应完全，降至室温，倒入80～120ml冰水中，搅拌分出有机相，旋干后得到烯胺化合物；
化学反应方程式子为：
Figure BDA0003063935400000051
其中，碱性试剂包括三乙胺、氨水、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液以及氢氧化钠水溶液等；
步骤二：将烯胺化合物溶解于二氯甲烷中，加入催化剂(Grubbs一代)反应，反应完全后加入水搅拌，待分层后分出有机相加入无水硫酸钠，抽滤得到母液；
取0.04～0.1mol烯胺化合物溶解于50～150ml二氯甲烷中加热至30～50℃；
每间隔5～15分钟，向反应液中分批加入Grubbs一代，分8～12次加完；
恒温反应5～15h，反应完全后，降至室温，随后加入冰水搅拌，得到分层；
将有机相分出，加入无水硫酸钠，干燥5～15h，抽滤得到母液；
化学反应方程式为：
Figure BDA0003063935400000061
其中，干燥的方法包括无水Na2SO4、无水硫酸镁、无水氯化钙和分子筛干燥法；
步骤三：在母液中加入1-氯乙基氯甲酸酯和甲醇，得到粉色固体；
将母液倒入反应瓶中，降温至0℃，保持；
向反应瓶中滴加0.05～0.3mol 1-氯乙基氯甲酸酯，升至15～25℃反应0.5～4h；
反应完成后滴加0.08～0.3mol甲醇，升温至30～50℃反应1～3h，然后降温至20～30℃旋干溶剂，得到粉色晶体；
化学反应方程式为：
Figure BDA0003063935400000062
步骤四：在粉色固体中加入石油醚，抽滤得到3-吡咯啉盐酸盐；
将粉色固体加入石油醚到中通过打浆抽滤后，得到3-吡咯啉盐酸盐；
步骤五：将3-吡咯啉盐酸盐，重新溶解，加入碱性溶液以及(BOC)2O搅拌反应，反应结束后分出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉；
取0.05～0.15mol 3-吡咯啉盐酸盐至反应瓶中，加入50～150ml水，0.15～0.35mol碱性溶液，降温至0℃，保持；
向反应瓶中滴加0.05～0.15mol(BOC)2O，滴毕，缓慢升至15～35℃，反应10h，反应完全后加入50～150ml二氯甲烷搅拌，萃取；
萃取得到有机相，干燥后抽滤，旋出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉；
化学反应方程式为：
Figure BDA0003063935400000071
其中，碱性溶液包括碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾水溶液、碳酸钠水溶液和碳酸钾水溶液等。
以下通过实施例进一步阐述本发明的方法：
实施例1：
取250ml四口反应瓶，称苄胺10.7g(0.1mol)，3-溴丙烯24.2g(0.2mol)，二氯甲烷80ml，碳酸钠水溶液50ml(含有23.32g碳酸钠)(0.22mol)缓慢升温至30℃，反应10h，HPLC检测，无原料，反应完全，降至室温，倒入80ml冰水中，搅拌分出有机相，旋干，得油状液体，17.5g，GC检测纯度为96％，收率93.6％；
将烯胺化合物17.5g(0.0936mol)溶解于100ml二氯甲烷中加热至30℃，分批加入Grubbs一代(0.77g)(0.000936mol)每间隔5分钟加入0.07g，分11次加完，加毕；30℃继续反应10h，GC检测，反应完全，降至室温，加入冰水搅拌，分层，分出有机相，加入无水硫酸钠10g，干燥10h，抽滤，母液收集倒入250ml四口反应瓶中，降温至0℃，缓慢滴加1-氯乙基氯甲酸酯14.72g(0.103mol)，5℃以下滴完，缓慢升至25℃反应1h，滴加甲醇10g，体系升至40℃反应2h，30℃旋干溶剂，得到粉色晶体，加入石油醚抽滤，得3-吡咯啉盐酸盐9.2g，收率93％；
取250ml四口反应瓶，加入9.2g 3-吡咯啉盐酸盐(0.087mol)，加入100ml水，碳酸氢钾(19.14g、0.19mol)，降温至0℃，滴加Boc酸酐20.88g(0.0957mol)，滴毕，缓慢升至25℃，反应10h，GC检测，原料反应完全，加入100ml二氯甲烷搅拌，萃取，分出有机相，无水Na2SO4，干燥，抽滤，旋出有机相，得到产品N-BOC-3-吡咯啉13.54g，收率92％。
实施例2：
取500ml四口反应瓶，称苄胺26.75g(0.25mol)，3-溴丙烯60.5g(0.5mol)，二氯甲烷250ml，氢氧化钠水溶液100ml(含氢氧化钠固体44g)(1.1mol)缓慢升温至40℃，反应16h，HPLC检测，无原料，反应完全，降至室温，倒入100ml冰水中，搅拌分出有机相，旋干，得油状液体，44.2g，GC检测纯度为96.8％，收率94.5％。
将烯胺化合物44.2g(0.236mol)溶解于250ml二氯甲烷中加热至40℃，分批加入Grubbs一代(1.94g)(0.00235mol)每间隔10分钟加入0.17g，分11次加完，加毕；40℃继续反应10h，GC检测，反应完全，降至室温，加入冰水搅拌，分层，分出有机相，加入无水硫酸钠25g，干燥10h，抽滤，母液收集倒入500ml四口反应瓶中，降温至0℃,缓慢滴加，1-氯乙基氯甲酸酯37.09g(0.26mol)，5℃以下滴完，缓慢升至25℃反应2h，滴加甲醇25g，体系升至40℃反应2h，30℃旋干溶剂，得到粉色晶体，加入石油醚抽滤，得3-吡咯啉盐酸盐23.46g，收率94％。
取500ml四口反应瓶，加入23.46g 3-吡咯啉盐酸盐(0.22mol)，加入250ml水，碳酸钾(66.8g、0.484mol)，降温至0℃，滴加Boc酸酐52.8g(0.2467mol)，滴毕，缓慢升至25℃，反应10h，GC检测，原料反应完全，加入100ml二氯甲烷搅拌，萃取，分出有机相，加入无水硫酸钠，干燥，抽滤，旋出有机相，得到产品N-BOC-3-吡咯啉34.5g，收率93％。
实施例3：
取1000ml四口反应瓶，称苄胺53.5g(0.5mol)，3-溴丙烯121g(1.0mol)，二氯甲烷500ml，三乙胺111.1g(1.1mol)缓慢升温至50℃，反应20h，HPLC检测，无原料，反应完全，降至室温，倒入500ml冰水中，搅拌分出有机相，旋干，得油状液体，89.5g，GC检测纯度为97％，收率95.3％；
将烯胺化合物89.5g(0.479mol)溶解于500ml二氯甲烷中加热至40℃，分批加入Grubbs一代(3.94g)(0.00479mol)每间隔10分钟加入0.358g，分11次加完，加毕；40℃继续反应20h，GC检测，反应完全，降至室温，加入冰水搅拌，分层，分出有机相，加入无水硫酸钠50g，干燥10h，抽滤，母液收集倒入1000ml四口反应瓶中，降温至0℃，缓慢滴加1-氯乙基氯甲酸酯75.35g(0.527mol)，5℃以下滴完，缓慢升至25℃反应2h，滴加甲醇50g，体系升至40℃反应2h，30℃旋干溶剂，得到粉色晶体，加入石油醚抽滤，得3-吡咯啉盐酸盐48.8g，收率95％；
取1000ml四口反应瓶，加入48.8g 3-吡咯啉盐酸盐(0.46mol)，加入300ml水，NaHCO3(85.68g、1.02mol)，降温至0℃，滴加Boc酸酐109g(0.5mol)，滴毕，缓慢升至25℃，反应10h，GC检测，原料反应完全，加入400ml二氯甲烷搅拌，萃取，分出有机相，无水Na2SO4，干燥，抽滤，旋出有机相，得到产品N-BOC-3-吡咯啉72.16g，收率94％。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将适量苄胺，3-溴丙烯，二氯甲烷和碱性试剂加入到反应瓶中反应得到烯胺化合物；
将烯胺化合物溶解于二氯甲烷中，加入催化剂(Grubbs一代)反应，反应完全后加入水搅拌，待分层后分出有机相加入无水硫酸钠，抽滤得到母液；
在母液中加入1-氯乙基氯甲酸酯和甲醇，得到粉色固体；
在粉色固体中加入石油醚，抽滤得到3-吡咯啉盐酸盐；
将3-吡咯啉盐酸盐，重新溶解，加入碱性溶液以及(BOC)2O搅拌反应，反应结束后分出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉。
2.根据权利要求1所述的一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于：将适量苄胺，3-溴丙烯，二氯甲烷和碱性试剂加入到反应瓶中反应得到烯胺化合物的方法包括如下步骤：
将0.05～0.5mol苄胺，0.1～1.0mol 3-溴丙烯，50～150ml二氯甲烷和0.10～0.35mol碱性试剂加入到反应瓶中；
缓慢升温至30～50℃，反应10～20h，反应完全，降至室温，倒入80～120ml冰水中，搅拌分出有机相，旋干后得到烯胺化合物。
3.根据权利要求2所述的一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于：所述碱性试剂包括三乙胺、氨水、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液以及氢氧化钠水溶液中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于：将烯胺化合物溶解于二氯甲烷中，加入催化剂(Grubbs一代)反应，反应完全后加入水搅拌，待分层后分出有机相加入无水硫酸钠，抽滤得到母液的方法包括如下步骤：
取0.04～0.1mol烯胺化合物溶解于50～150ml二氯甲烷中加热至30～50℃；
每间隔5～15分钟，向反应液中分批加入Grubbs一代，分8～12次加完；
恒温反应5～15h，反应完全后，降至室温，随后加入冰水搅拌，得到分层；
将有机相分出，加入无水硫酸钠，干燥5～15h，抽滤得到母液。
5.根据权利要求4所述的一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于：在母液中加入1-氯乙基氯甲酸酯和甲醇，得到粉色固体的方法包括如下步骤
将母液倒入反应瓶中，降温至0℃，保持；
向反应瓶中滴加0.05～0.3mol 1-氯乙基氯甲酸酯，升至15～25℃反应0.5～4h；
反应完成后滴加0.08～0.3mol甲醇，升温至30～50℃反应1～3h，然后降温至20～30℃旋干溶剂，得到粉色晶体。
6.根据权利要求5所述的一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于：将3-吡咯啉盐酸盐，重新溶解，加入碱性溶液以及(BOC)2O搅拌反应，反应结束后分出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉的方法包括如下步骤：
取0.05～0.15mol 3-吡咯啉盐酸盐至反应瓶中，加入50～150ml水，0.15～0.35mol碱性溶液，降温至0℃，保持；
向反应瓶中滴加0.05～0.15mol(BOC)2O，滴毕，缓慢升至15～35℃，反应10h，反应完全后加入50～150ml二氯甲烷搅拌，萃取；
萃取得到有机相，干燥后抽滤，旋出有机相，得到成品N-BOC-3-吡咯啉。
7.根据权利要求6所述的一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于：所述碱性溶液包括碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾水溶液、碳酸钠水溶液和碳酸钾水溶液中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种医药中间体N-BOC-3-吡咯啉的制备方法，其特征在于：所述干燥的方法包括无水Na2SO4、无水硫酸镁、无水氯化钙和分子筛干燥法中的一种或多种。
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