1,2,3,4-四氢-4,4-二甲基喹啉及其衍生物的制备新方法技术

技术编号:1519227 阅读:428 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于1,2,3,4-四氢-4,4-二甲基喹啉及其衍生物的合成领域,以苯胺和1-氯-3-甲基-2-丁烯等为原料,首先采用乙酰氯等酰化试剂保护芳胺,然后在氢氧化钠等强碱存在下完成胺基的单烷基化,然后在KOH等强碱水溶液中加热回流脱去酰基,最后用浓硫酸催化合环,合成1,2,3,4-四氢-4,4-二甲基喹啉及其衍生物。本发明专利技术克服现有的合成技术缺陷,提供了一种新的制备方法。新方法反应条件温和、总收率中等(>40%)、原料廉价易得、仅需要蒸馏、重结晶等手段便可有效实现分离纯化、无需柱层析等繁琐分离纯化过程,为工业化生产创造了有利条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于1,2,3,4-四氢-4,4-二甲基喹啉及其衍生物的合成领域,这系列的化 合物是重要的医药化工中间体,被广泛的用于在药物,染料等的合成。
技术介绍
1,2,3,4-四氢喹啉及其衍生物是重要的医药化工中间体,在^血栓药物,有机激光染料(图1, Eastman Kodak, US4736032),有机 电致发光材料等方面有广泛的应用。发光染料是有机电致发光器件(OLED)的核心部分,通过分子设计实现染料 在指定波长范围的发光是有机电致发光领域一个重要的热门研究课题。在实现全 色显示所必需的红、绿、蓝三基色中,红色发光有机电致发光器件相对于绿光和 蓝光器件是全色显示的薄弱环节。对于红光染料达到实用化的标准为电流效率 不小于4cd/A;色坐标达到X=0.65 Y=0.35;器件寿命达到10,000小时(在恒定 的电流驱动下初始亮度为300cd/m2)。到目前为止,几乎没有一种红光染料能满足 以上所有的要求。红光器件效率低,是OLED商业化最薄弱的环节。与实用化目 标较接近的掺杂染料为DCM类。其中的红色发光染料DCJTB (见图3)是目前实 用化器件中最常用的红光材料。限制其大规模使用的关键一点在于它的合成比较 困难,其关键又在于中间体l ,l ,7 ,7-四甲基久洛尼定(见图3)的合成较难。分析其原因,苯胺与含双键的活性的卤代烷烃进行霍夫曼(HofmannAW)烷基化反应,通 常优先生成双取代的叔胺1,这主要是仲胺的亲核性比伯胺更强,而生成的一个分 子内含有两条带有烯烃双键支链的叔胺,在酸催化环合时,得到大多数是副产物2, 3 (见图6),文献报道只有少部分目标产物1 ,1 ,7,7-四甲基久洛尼定(<36%),我 们按文献重复这个实验,几乎得不到目标产物;而红光染料DCJPB (见图4)和DCQTB (见图5),采用分步环合的方法,有 效地避免了烯烃支链之间的环合,从而大大的提高了酸催化环合的收率(>80%), 降低了红光染料的生产成本。这两种化合物的制备方法都是从1,2,3,4-四氢喹啉及其衍生物为起始原料的,所以探索1,2,3,4-四氢喹啉及其衍生物的新的合成方法, 降低起始原料的生产成本,显得非常的有意义。 目前文献报道的合成方法有以下几种A)Journal of the Chemical Society; 1955; 4347; B)方法1,NH2K2CQ3OAICl3/CH2CI2Li线/THFBH3SMe2Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 9(9), 1999, 1335 - 1340;Journal of the Chinese Chemical Society (Taipei, Taiwan), 47(1), 2000, 155 - 162;WO200748070; US2003225106; US2005261244; US4808597; US2006293281;方法2oNH2a)toluene.100oC、01+b> polyphosphoric acid,100 。C c) Boc20, DMAP, THFd) RMgBr, RLi, or RCeCI2,THF 0 °Ce) H2, Pd/C, TFA(Cat.), EtOAc, EtOH;f) TFABioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 9(9), 1999, 1335 - 1340;方法3R 4)RMgBr, RLi, or RCeCI2,THF 0 °C R -^5)H2, Pd/C, TFA(Cat.), EtOAc, EtOH;^^or a) RMgBr, THF 、^~b) H2, Pd/Cc) Et3SiH, TFA, reflux6) cone. HCl/HOAc, 100 °CBioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 9(9), 1999, 1335 - 1340; Bulletin de la Societe Chimique de France, 1953, 982; Chemische Berichte, 44, 1911, 1636; C)方法1jiSJ1^^^ CO/ H20/Rh6(CO)16Tetrahedron Letters, 28(1), 1987, 77 - 80;方法2Journal of Heterocyclic Chemistry, 24, 1987, 1477 - 1483;对于方法A,需要封管高温反应,产物复杂,收率较低,不适合工业化生产; 对于方法B,其中方法l,第二步三氯化铝关环,最后一步用到氢化铝锂或硼烷二 甲基硫醚在醚溶剂中加热还原,苛刻的反应条件也限制了其工业化生产的可能, 方法2和3,反应条件苛刻,反应步骤较长(6步),较难实现工业化生产;对于 方法C,需要昂贵的催化剂,同时也很难得到2位或4位同时有两个取代基的化合 物,不适合大规模生产;综上所述,1,2,3,4-四氢喹啉及其衍生物作为重要的医药化工中间体,应用广 泛,具有很大的潜在市场价值,探索适合工业化生产的新方法无论在应用还是在 基础研究方面都显得意义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有的1,2,3,4-四氢-4,4-二甲基喹啉及其衍生物合成 技术的缺陷,提供一类新的合成方法。该方法具有反应操作简单、步骤适中(4步)、 收率高(每步均为80%以上)等优点,此外新合成路线仅需要蒸馏,重结晶等手 段便可有效实现分离纯化,无需柱层析等烦琐分离纯化过程;新路线用到的原料 廉价易得。为工业化生产创造了有利条件。本专利技术提供的新的合成方法反应通式如下所示<formula>formula see original document page 9</formula>制备方法包括以下四个步骤步骤1:在2升反应器中配好搅拌器、滴液漏斗和附有氯化钙的干燥管的回流 冷凝管,反应瓶中加入1 5摩尔的附酸剂(如碳酸钾,碳酸钠,碳酸钙等),l摩尔的芳胺(上述结构的I)和100 800mL干燥过的合适的溶剂(如二氯甲烷,氯仿、 四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚等)搅拌均匀,在室温下,将酰化试剂(上述结 构的II、 III、 IV、或V) 1 2摩尔用上述的100 500 mL溶剂稀释,滴加到反应 瓶中;滴加完毕后升温回流反应,等原料消耗完毕。过滤,滤饼用上述的溶剂洗 涤,合并至滤液中,蒸除溶剂,得到产品,干燥后得到产物(上述结构的VI或VII)。步骤2:在2升配好搅拌器、滴液漏斗和附有氯化钙的干燥管的回流冷凝管反 应器中,加入100 800 mL合适无水的溶剂(如四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚 等),在搅拌及冰盐水冷却下,分批加入合适的碱1 2摩尔(氢化钠,氢化钾等),搅 拌均匀后,保持该反应温度不超过2(TC,分批滴加步骤1的产物酰化的芳胺(上述 结构的VI或VII)在上述溶剂100mL 500 mL的溶液,滴加完毕,搅拌l 2h后, 向其中滴加1 1.2摩尔垸基化试剂(上述结构的VIII)的上述溶剂100 mL 300本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种1,2,3,4-四氢-4,4-二甲基喹啉及其衍生物的新的制备方法,其特征是:该方法包括以下步骤: *** 步骤1:在2升反应器中配好搅拌器、滴液漏斗和附有氯化钙的干燥管的回流冷凝管,反应瓶中加入1~5摩尔量的附酸剂(如碳酸钾 ,碳酸钠,碳酸钙等),1摩尔的芳胺(上述结构的Ⅰ)和100~800mL干燥过的合适的溶剂(如二氯甲烷,氯仿、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚等)搅拌均匀,在室温下,将酰化试剂(上述结构的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、或Ⅴ)1~2摩尔用上述的100~500mL溶剂稀释,滴加到反应瓶中;滴加完毕后升温回流反应,等原料消耗完毕。过滤,滤饼用上述的溶剂洗涤,合并至滤液中,蒸除溶剂,得到产品,干燥后得到产物(上述结构的Ⅵ或Ⅶ)。 步骤2:在2升配好搅拌器、滴液漏斗和附有氯化钙的干燥管的回流冷凝管反应器 中,加入100~800mL无水的溶剂(如四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚等),在搅拌及冰盐水冷却下,分批加入合适的碱1~2摩尔(氢化钠,氢化钾等),搅拌均匀后,保持该反应温度不超过20℃,分批滴加步骤1的产物酰化的芳胺(上述结构的Ⅵ或Ⅶ)在上述溶剂100~500mL的溶液,滴加完毕,搅拌1~2h后,向其中滴加1~1.2摩尔烷基化试剂(上述结构的Ⅷ)的上述溶剂100~300mL的溶液,滴加完毕,升温回流反应,待酰化的芳胺(上述结构的Ⅵ或Ⅶ)消耗完毕。然后在冰盐水浴的条件下,慢慢滴加入50~200mL水淬灭过量的上述强碱,然后用合适的溶剂(如二氯甲烷,乙酸乙酯等)3×200mL~3×500mL萃取,合并溶剂,经干燥剂20~50g(如无水硫酸镁,硫酸钠等)干燥后,蒸除溶剂,液体产品减压蒸馏,得到液体产物(上述结构的Ⅸ或Ⅹ);固体用合适的溶剂(如乙醇,乙酸乙酯、甲醇等)重结晶,得到固体产物。 步骤3:向2升配好搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝管反应器中,将合适的碱2~3摩尔(如氢氧化钾、氢氧化钠等)配成20wt%~40wt%的水溶液加入反应瓶中,在回流状态下 ,慢慢滴加入步骤2中得到的产物(上述结构的Ⅸ或Ⅹ)200~500mL的合适溶剂(如乙醇、异丙醇、正丁醇等)的溶液,滴加完毕后,再回流反应6~10h,待原料消耗完全,过滤,除去少量悬浮物后,蒸除低沸点溶剂,用合适的溶剂3×300mL~3×800mL(如二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚等)萃取,合并萃取液,干燥,蒸除低沸点溶剂,液体产品减压蒸馏,得到液体产物(上述结构的Ⅺ);...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姚宜山
申请(专利权)人:河北百灵威超精细材料有限公司
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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