CN117430513A - 环丙基胺的合成新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成环丙基胺的新方法；以硝基甲烷为原料，与1,2‑二溴乙烷在碱的催化作用下，在溶剂中进行脱氢环化反应，得到硝基环丙烷粗品，再经还原反应制备得到环丙基胺；母液经酸洗、过滤分层、常压精馏得到含量99%以上的纯品，收率80%以上。该合成路线的条件温和、副产少、收率高，环境友好，非常适合工业化。
Description
技术领域
本发明涉及一种环丙基胺的合成新方法，属于医药中间体合成技术领域。
背景技术
环丙基胺作为一种三元环的脂肪胺是合成喹诺酮类抗菌药的重要中间体或原料,也可用于除草剂或杀虫剂中,应用十分广泛,随着环丙基胺下游产品需求量的增加,环丙基胺的市场潜力十分巨大。目前工业上在合成环丙基胺的最后一步中主要分为两类,即催化加氢反应和霍夫曼重排反应；而催化加氢所用原料通常成本较高,对设备要求也比较高,反应条件苛刻,因此霍夫曼重排制环丙基胺仍为目前工业生产中的主流工艺。
霍夫曼重排反应作为经典化学反应,在工业生产中大多数仍采用次氯酸钠和氢氧化钠进行反应,该种条件下霍夫曼重排存在众多副反应,如酰胺的水解生成羧酸、酰胺过度氧化导致的酰基脲的生成；次氯酸钠的制备通常需要利用氯气,而氯气的运输存在一定的问题,大大限制了工业生产。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种改进的环丙基胺的合成路线，采用硝基甲烷为原料，与1,2-二溴乙烷在碱的催化剂作用下，在溶剂中进行脱氢环化，再经还原反应制备得到环丙基胺，具体机理及步骤如下：
（1）第一步，以硝基乙烷为起始原料，在一定量的溶剂中，以一定的摩尔比，一定的反应温度下，在碱作用下与1,2-二溴乙烷反应，得到硝基环丙烷母液，再经还原反应得到环丙基胺。
（2）第二步，将一定浓度稀盐酸缓慢加入到反应母液中，搅拌数小时后静置分层，有机相经常压精馏后得到环丙基胺成品。
进一步地，在上述方案中，第一步所述反应溶剂为THF、DMF、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、乙腈、乙醇和乙醚中的至少一种；
进一步地，在上述方案中，第一步所述的硝基甲烷、1,2-二溴乙烷、碱的摩尔比为1：1～2.0：2.5～4；
进一步地，在上述方案中，第一步所述反应温度为-20～180℃，反应时间为10～20h；
进一步地，在上述方案中，第一步所述碱性催化剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、三乙胺甲醇钠、乙醇钠、氨基钠和TMEDA中至少一种；
进一步地，在上述方案中，第一步所述还原反应中还原剂为二氯化锡、三氯化钛、氯化亚铁、铁粉、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、水合肼、Pd/C和Raney Ni等中至少一种；
进一步地，在上述方案中，第二步所述淬灭剂为盐酸、硫酸、磷酸中、氢溴酸和硝酸中至少一种；
进一步地，在上述方案中，第二步所述淬灭剂浓度为1～10%。
（1）本发明的合成路线：反应条件温和、收率高，产品质量稳定。
（2）本发明的制备工艺：流程简单，原料易得，无需过多配套设备，几乎无废水产生，环境友好，适合较大规模的工业化生产，具有很高的经济价值和社会意义。
【实施例1】环丙基胺的合成
第一步，1000ml四口瓶中，氮气保护下，先加入500ml乙醇，升温到30℃，再加入15.25g（0.25mol）硝基甲烷和106g(1.0mol)碳酸钠；开启搅拌，缓慢滴加1,2-二溴乙烷56.4g(0.3mol)，反应2h后升温回流，保温反应3h～5h，再加69.4g(0.45mol)三氯化钛回流反应6～8h；TLC检测反应，结束降温到-10℃。
第二步，将300g浓度1%的稀盐酸缓慢滴加到反应母液中，搅拌0.5h，然后静置分液,有机相经常压蒸馏得到产品环丙基胺10.44g，其纯度为99.2%、收率为73.3%。
【实施例2】环丙基胺的合成
第一步，1000ml四口瓶中，氮气保护下，先加入500ml乙酸乙酯，降温到0℃，再加入15.25g（0.25mol）硝基甲烷和110.4g(0.8mol)碳酸钾；开启搅拌，缓慢滴加1,2-二溴乙烷47.0g(0.25mol)，反应8h后升温回流，保温反应6h～8h，再加入0.424g(0.004mol)Pd/C常压加氢反应10～12h；TLC检测反应，结束降温到-10℃。
第二步，将300g浓度1%的稀盐酸缓慢滴加到反应母液中，搅拌0.5h，然后静置分液,有机相经常压蒸馏得到产品环丙基胺11.4g，其纯度为99.8%、收率为80.1%。
【实施例3】环丙基甲胺的合成
第一步，1000ml四口瓶中，氮气保护下，先加入500ml四氢呋喃，降温到-20℃，再加入15.25g（0.25mol）硝基甲烷和54.4g(0.8mol)乙醇钠；开启搅拌，缓慢滴加1,2-二溴乙烷56.4g(0.3mol)，反应4～8h后升温回流，保温反应10～12h，再加入180.4g(0.8mol)氯化亚锡反应16～20h；TLC检测反应，结束降温到-10℃。
第二步，将500g浓度1%的稀盐酸缓慢滴加到反应母液中，搅拌0.5h，然后静置分液,有机相经常压蒸馏得到产品环丙基胺10.1g，其纯度为99.1%、收率为70.8%。
Claims (8)
1.一种环丙基胺的合成新方法，其特征在于包括以下两个合成步骤：
（1）以硝基甲烷为起始原料，在一定量的溶剂中，以一定的摩尔比，一定的反应温度下，在碱作用下与1,2-二溴乙烷反应，得到硝基环丙烷母液，再经还原反应得到环丙基胺；
（2）将一定浓度稀盐酸缓慢加入到反应母液中，搅拌数小时后静置分层，有机相经常压精馏后得到环丙基胺成品。
2.根据权利要求1所述一种环丙基胺合成新方法，其特征在于步骤（1）所述反应溶剂为乙腈、乙醇、乙醚、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、THF、DMF和乙酸乙酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种环丙基胺的合成新方法，其特征在于步骤（1）所述和硝基甲烷和1,2-二溴乙烷、碱的摩尔比为1：1～2.0：2.5～4。
4.根据权利要求1所述一种环丙基胺合成新方法，其特征在于步骤（1）所述碱性催化剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、三乙胺甲醇钠、乙醇钠、氨基钠和TMEDA中至少一种。
5.根据权利要求1所述一种环丙基胺合成新方法，其特征在于步骤（1）所述反应温度为-20～180℃，反应时间为10～30h。
6. 根据权利要求1所述一种环丙基胺合成新方法，其特征在于步骤（1）所述还原反应中的还原剂为二氯化锡、三氯化钛、氯化亚铁、铁粉、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、水合肼、Pd/C和Raney Ni等中至少一种。
7.根据权利要求1所述一种环丙基胺合成新方法，其特征在于步骤（2）所述淬灭剂为盐酸、硫酸、磷酸中、氢溴酸和硝酸中至少一种。
8.根据权利要求1所述一种环丙基胺合成新方法，其特征在于步骤（2）所述淬灭剂浓度为1～10%。
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