一种烟碱的合成制备方法技术

本发明专利技术属于有机合成技术领域，具体涉及一种烟碱的合成制备方法。本发明专利技术提供光学活性体S

【技术实现步骤摘要】
一种烟碱的合成制备方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种烟碱的合成制备方法。

技术介绍

[0002]尼古丁，也称烟碱，是一种存在于茄科植物(茄属)中的生物碱，也是烟草的重要成分。传统烟碱主要是从烟叶中提取获得，但是提取的烟碱中有很多不能被纯化的物质，以致于植物提取的烟碱已经不能满足目前市场上的需求。
[0003]因此，采用化学合成的方法制备高纯度的尼古丁，成为大家研究的热点。
[0004]专利CN107406411A在制备尼古丁过程中，公布了使用烟酸乙酯酯、N
‑
乙烯基吡咯烷酮为原料，在金属氢化物作用下，生成生成3
‑
烟酰基
‑
N
‑
乙烯基
‑
吡咯烷
‑2‑
酮，使3
‑
烟酰基
‑
N
‑
乙烯基
‑
吡咯烷
‑2‑
酮在盐酸作用下生成麦斯明，麦斯明用硼氢化钠还原，多聚甲醛甲基化得到外消旋的尼古丁。
[0005]专利CN111511726A在制备尼古丁过程中，公布了使用烟酸乙酯为原料，在乙醇钠作用下与N
‑
乙烯基吡咯烷酮反应，生成3
‑
烟酰基
‑
N
‑
乙烯基
‑
吡咯烷
‑2‑
酮，使3
‑
烟酰基
‑
N
‑
乙烯基
‑/>吡咯烷
‑2‑
酮在酸作用下生成麦斯明，麦斯明也是用硼氢化钠还原，多聚甲醛甲基化得到外消旋的尼古丁。
[0006]另外，上述合成尼古丁的制备方法，都是通过先得到外消旋的尼古丁，再通过拆分剂进行拆分，获得高纯度的S
‑
(
‑
)
‑
尼古丁，工艺复杂，操作繁琐，效能较低。

技术实现思路

[0007]1.一种烟碱的合成制备方法，其特征在于包括：
[0008](1)化合物(III)的合成：以3
‑
吡啶腈(I)，在碱作用下，与N
‑
X
‑
2吡咯烷酮(II)反应生成化学式3
‑
(N
‑
Y
‑
2，3
‑
二氢吡咯基)吡啶(III)；
[0009][0010](2)式(III)在甲酸体系下，用催化剂/L1配体做催化剂，再加入配体L2，还原催化合成得到烟碱(V)。
[0011](3)式(III)在甲酸体系下，用催化剂/L1配体做催化剂，再加入配体L2，还原催化合成得化合物(IV)，再与多聚甲醛反应，生成烟碱(V)。
[0012]2.步骤(1)式(II)其中X为甲基、H、乙烯基、丙烯基、丁烯基，异丁烯基、苯乙烯基。
[0013]3.步骤(1)式(III)其中Y为甲基、H。
[0014]4.步骤(1)中的碱为氢化钠、氢化钾、氢化钙、氨基钠、乙醇钠、甲醇钠、叔丁醇钾的一种及其混合物。
[0015]5.步骤(1)中的酸为盐酸、硫酸、三氟乙酸、磷酸、甲基磺酸的一种及其混合物。
[0016]6.步骤(1)反应在有机溶剂下进行，其中有机溶剂包括三乙胺、二乙胺、四氢呋喃、乙腈、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯的一种或几种混合物
[0017]7.步骤(1)反应的温度为0
‑
150℃，进一步优选在20
‑
100℃。
[0018]8.步骤(2)，步骤(3)中所述的催化剂/L1配体，其中催化剂试剂为二氯化钯，二氯化钌，醋酸钯，Pd/C，四三苯基磷钯的一种或几种混合物；L1配体为对甲基异丙基苯、苯、甲苯、对二异丙基苯。
[0019]9.步骤(2)，步骤(3)中配体L2为
[0020][0021]10.(R)
‑
BINAP、(R,R)
‑
DIPAMP、(S,S)
‑
CHIRAPHOS、(R)
‑
BIPHEMP、
[0022][0022]的一种或几种混合物，其中R1为H、甲基、乙基、异丙基、正丙基、丁基、苯基、2
‑
苯乙基；R2为H、甲基、乙基、异丙基、正丙基、丁基；R3为羟基、二苯基磷基。
[0023]11.步骤(2)反应在有机溶剂下进行，其中有机溶剂包括三乙胺、二乙胺、四氢呋喃、乙腈、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯的一种或几种混合物。
[0024]12.步骤(2)反应的温度为0
‑
150℃，进一步优选在10
‑
80℃，进一步优选在20
‑
55℃。
[0025]13.步骤(3)反应在水和有机溶剂下进行，其中有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、四氢呋喃、乙腈、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯的一种或几种混合物。
[0026]14.步骤(3)中所述的温度为15
‑
110℃，进一步优选为25～85℃。
[0027]本专利技术实施例通过提供通过手性不对称合成工艺，用于直接生产制备具有光学活
性烟碱的制备方法，克服通过传统合成消旋体再拆分工艺的缺陷。本专利技术的制备烟碱的方法效率更高，产生的三废更少，对环境友好。
具体实施例
[0028]以下所述实施例作为本专利技术的部分实施例，是结合具体的优选方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术仅限于此。凡在本专利技术的精神和原则之内的修改、改进、等同替代，都在本专利技术的保护范围之内。
[0029]实施例1
[0030]该实施例提供了一种3
‑
(N
‑
甲基
‑
2,3
‑
二氢吡咯基)吡啶的制备方法，其包括以下步骤：
[0031](1)3
‑
(N
‑
甲基
‑
2,3
‑
二氢吡咯基)吡啶的合成：室温下，在氮气氛围中，先往干燥的100mL甲苯中加入氢化钠(4.4g，0.110mol，含量60％)，N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮(10.0g，0.1mol)，机械搅拌30分钟，分批次加入烟腈(10.4g，0.1mol)，加完并搅拌30分钟，加热至80℃反应3
‑
4小时，HPLC监测反应过程。反应完全，冷却降温至10℃。将上述冷却液缓慢加入冷的盐酸(90mL)中，静置分液。水相转入反应釜中，加热回流反应12小时，HPLC监测反应过程，反应完全。冷却至室温，用液碱调节体系pH 10.0。用甲苯萃取三次。
[0032](2)合并甲苯相，减压浓缩，回收甲苯。再高真空蒸馏，真空度
‑
0.098Mpa，得到无色油状物14.1g，收率88.1％。HPLC纯度98.3％。
[0033]实施例2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备烟碱的方法，其特征在于，包括：(1)化合物(III)的合成：以式(I)所示的3
‑
吡啶乙腈，在碱作用下，与式(II)所示的吡咯烷酮进行反应，并将反应后所得产物与酸作用，生成式(III)所示的3
‑
(N
‑
Y
‑
2，3
‑
二氢吡咯基)吡啶；在式(II)中，X为甲基、H、乙烯基、丙烯基、丁烯基、异丁烯基或苯乙烯基；在式(III)中，Y为甲基或H；(21)在甲酸体系下，将式(III)所示的化合物与催化剂/L1配体，以及配体L2，还原催化，合成得到式(V)所示的烟碱；或者(22)在甲酸体系下，将式(III)所示的化合物与催化剂/L1配体，以及配体L2，还原催化，合成得式(IV)所示的化合物，再与多聚甲醛反应，生成式(V)所示的烟碱；在所述催化剂/L1配体中，催化剂试剂为二氯化钯、二氯化钌、醋酸钯、Pd/C、四三苯基磷钯中的至少一种；L1配体为对甲基异丙基苯、苯、甲苯或对二异丙基苯；配体L2选自配体L2选自配体L2选自中的至少一种，其中R1为H、甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、苯基或2
‑
苯乙基；R2为H、甲基、乙基、异丙基、正丙基或正丁基；R3为羟基、二苯基磷基。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述碱为氢化钠、氢化钾、氢化钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：成昌梅，魏海南，
申请(专利权)人：成昌梅，
类型：发明
国别省市：