一种2,8-二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种2,8

【技术实现步骤摘要】
一种2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法


[0001]本申请属于有机合成
，更具体地说，是涉及一种2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法。

技术介绍

[0002]2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的合成，一般用喹啉酸为原料，脱水后，与苄胺发生加成反应，然后再经历脱水，吡啶环加氢，羰基还原，脱苄等一系列反应后，生成产物。此工艺路线，路线较长，且在羰基还原步骤中，使用性质活泼，价格昂贵的四氢铝锂，会导致本工艺的成本提升，同时有一定的安全性问题。有文献提出，用易操作的硼氢化钠/氯化锌体系、硼烷体系，替代易燃易爆且价格昂贵的氢化铝锂，或者用价格较便宜的酒石酸替代价格较贵的扁桃酸完成拆分等等，但总体路线过长，收率不高，且在此过程中，产生了较难处理的三废，环保压力大。
[0003]在专利US5770597A中，使用吡啶二羧酸为原料的工艺路线，进行酯化、羰基还原、氯代、对甲苯磺酰胺环合、溴化，加氢等方式，同样可以得到2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷，但使用溴等难处理物质，环境不友好，同时也存在路线过长，所用试剂种类多的问题。在专利CN101830898A中，使用2,3
‑
吡啶二羧酸酯化，还原，然后进行双烷基磺酰酯化，氨气关环，还原得到2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷，也没有避开使用硼氢化钠等昂贵的还原剂。
[0004]在专利CN107286155A中，使用呋喃并[3,4
‑
b]吡啶
‑
5，7
‑
二酮为原料，经过内酰胺化、羰基还原等步骤，可以合成出2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的类似结构，但并没有绕开酰胺的还原步骤，使用四氢铝锂进行还原，先进性不足。
[0005]在专利CN104262225A中，使用酶法合成出2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷，但其合成路线长，且使用了昂贵的原料试剂，成本较高，而且在酶法合成中，使用大量的水，水的利用率较低。
[0006]在专利US20080221329A1中，同样可以合成制备出2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷，但原料2，3
‑
二甲基吡啶不易得，且反应的活性不高，限制其在工业化中的应用。
[0007]在文献“（S,S）
‑
2,8
‑
二氮杂双环[4.3.0]壬烷新路线设计及关键中间体的合成”（晋继增，重庆医科大学，2013年5月，第10
‑
11页）中，以廉价的L
‑
天门冬氨酸为原料，经过6步反应成功合成出2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷结构，反应条件温和，操作简单，路线具有首创性，提供了新的合成思路，但收率不足，目前还不具备工业化生产条件。

技术实现思路

[0008]本专利技术就是为了解决上述
技术介绍
的不足，提供了一种全新的合成路线，原料廉价易得、安全性高，成本低，反应条件温和，产物总收率显著提高、较高的经济效益、三废量显著降低的2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法。
[0009]为此，本专利技术提供了一种2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法，反应式为：
[0010]优选的，具体包括如下步骤：向反应容器内，分别投加四氢呋喃和吡啶
‑
2,3
‑
二甲腈，搅拌形成混合料液，再向所述混合料液中加入催化剂钌碳，持续通入氢气，在反应温度为90
‑
120℃，压力为4
‑
6Mpa的条件下，发生催化加氢反应，后减压蒸馏得到2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷。
[0011]优选的，催化剂钌碳占吡啶
‑
2,3
‑
二甲腈质量的5%
‑
10%。
[0012]优选的，加入催化剂钌碳后，需要对所述反应容器进行氮气置换操作。
[0013]优选的，催化加氢反应时间为8
‑
12h。
[0014]优选的，反应结束后，需先在压力为3000
‑
5000pa，温度为60℃的条件下减压蒸馏回收四氢呋喃溶剂。
[0015]优选的，反应容器为高压釜。
[0016]本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术提供了一种2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法，为一种新的工艺合成路线，是以吡啶
‑
2,3
‑
二甲腈为原料，以钌碳为催化剂，催化加氢的作用下，氰基转化为亚胺结构，然后具有高电子云密度的N原子，进攻低电子云密度的C原子，连接后，离去一分子氨气，同时吡啶环加氢，生成目标产物2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷。本专利技术原料易得，生产工艺流程短；避免使用四氢铝锂、硼烷等危险试剂，并且降低氟硼酸盐等废盐的产生，工艺相对安全，环境友好，具有工业化推广价值。
[0017]（2）与现有技术相比，使用本专利技术的工艺路线，原料利用率高，产物成本低，反应总收率在92%以上。另外，通过本专利技术的制备方法制备2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷拆分得到莫西沙星小环，不仅工艺流程简单、路线短，而且用其制备的莫西沙星小环的总收率可提高至40%
‑
45%，相对传统工艺路线制备莫西沙星小环的35%收率，总收率可提升5%以上，适用于工业化生产。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术中实施例1制备的2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的气相色谱法（GC）检测结果图；图2为本专利技术中实施例13制备的2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的GC检测结果图；图3为本专利技术中2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的质谱图谱；图4为本专利技术中莫西沙星小环的检测结果图。
具体实施方式
[0020]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0021]实施例1在1 L高压釜中，投加500.26g四氢呋喃，投加100.04g吡啶
‑
2,3
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二甲腈，混合搅拌，然后称量投加8.00g，5%钌碳催化剂（干基），关闭高压釜。使用0.5MPa氮气置换高压釜中空气三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,8
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二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：向反应容器内，分别投加四氢呋喃和吡啶
‑
2,3
‑
二甲腈，搅拌形成混合料液，再向所述混合料液中加入催化剂钌碳，持续通入氢气，在反应温度为90
‑
120℃，压力为4
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6Mpa的条件下，发生催化加氢反应，后减压蒸馏得到2,8
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二氮杂二环[4,3,0]壬烷，反应式如下：。2.根据权利要求1所述的2,8
‑
二氮杂二环[4,3,0]壬烷的制备方法，其特征在于，催化剂钌碳占吡啶
‑
2,3
‑
二甲腈质量的5%
...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖仕学，刘聪，程贺，张潇潇，
申请(专利权)人：国邦医药集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：