一种基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法，以3

【技术实现步骤摘要】
一种基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法


[0001]本专利技术属于消旋体尼古丁的制备
，更具体而言，涉及一种基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法。

技术介绍

[0002]尼古丁又名烟碱，是一种存在于茄科植物中的生物碱，也是烟草的重要成分。尼古丁是烟碱乙酰胆碱受体的典型激动剂，烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)对中枢神经系统(CNS)有重要的调节作用，且尼古丁有望成为治疗帕金森病、阿尔茲海默病、图雷特多综合症、精神分裂症、注意缺陷障碍、戒烟、癫痫和抑郁症的有效药物。
[0003]尼古丁是一种无色透明的油状液体，挥发性极强，在空气中极易氧化成暗灰色，有强烈的辛辣味，可溶于水、乙醇、氯仿、乙醚、油类，有潮解性，很容易通过口、鼻、支气管粘膜被机体吸收，也可渗入肌肤。其分子式为：C
10
H
14
N2，结构式：
[0004][0005]尼古丁作为一种生物碱，能与复合氨基酸结合，具有抗植物病菌的作用。尼古丁具有熏蒸、触杀、胃毒及迅速降解无残留等特点被广泛应用与农作物的杀虫剂。与此同时，尼古丁具有很高的药用价值，尼古丁的某些医药上可接受的盐类具有治疗某些疾病的作用：如尼古丁的二酒石酸盐局部施药，可治疗阿司匹林不能治疗的肌肉痉挛和关节疼痛。口服尼古丁的酒石酸盐，可明显降低高血压患者的收缩压和舒张压，停药两周后血压可恢复至服药前水平。
[0006]随着社会的发展，人们对尼古丁及其类似化合物药用价值的重视，尼古丁及其类似化合物的合成越来越吸引着研究者的目光。Chavdarian(J.Org.Chem.1982)用四氢吡啶环中的手性碳分子作为手性源，通过构建吡啶环来完成具有光学活性尼古丁的合成。
[0007]此路线虽然提供了一种新的合成手性化合物的方法，以已知的手性化合物作为手性源构建目标分子的手性中心，但此路线得到的目标产物仅24％ee，且在氢化步骤中用到大量有机溶剂，对环境污染大，氢气的使用使实验危险性也增加。Lebreton(J.Org.Chem.2000)采用更简短的合成路线合成尼古丁。
[0008][0009]此方法虽然总收率达到60％，但所得目标产物均为(R)
‑
尼古丁。Helmchen(Org.Biomol.Chem.2005)通过铱催化不对称丙烯基氨化和复分解关环反应合成尼古丁。
[0010][0011]此方法可避免催化氢化过程中出现消旋化，但反应采用氢化铝锂进行还原，同样，存在一定的危险性，同时，还原步骤中采用的四氢呋喃等有机溶剂对环境、人员都有不同程度的伤害。专利CN110357853采用钯碳做催化加氢还原，在压力1.0Mpa下，室温反应过夜得到目标产物尼古丁，此方法所得产品纯度达到99.6％，收率90％，但其采用催化加氢还原的方法也存在一定的危险性。
[0012]综上所述，目前消旋体尼古丁的合成方法基本采用了催化氢化过程，此步反应目前存在一定的危险性。加氢还原虽为较清洁的还原方法，对环境的污染较小，但加氢还原条件苛刻，需在高压条件下，且氢气储存和使用都有很大的危险性。目前迫切需要安全、环保、反应条件温和、生产成本低的消旋体尼古丁的新生产工艺。

技术实现思路

[0013]针对现有技术中消旋体尼古丁的合成方法基本采用了催化氢化过程，存在一定的危险性。加氢还原条件苛刻，需在高压条件下且氢气储存和使用都有很大的危险性的问题，本专利技术提供一种基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法。其目的在于：打破现有化学还原的固定模式(添加还原剂或催化加氢)的制备方法，提供一种安全性较高，反应条件温和，无污染且还操作简单的消旋体尼古丁的合成方法。
[0014]本专利技术采用的技术方案如下：一种基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法，以3
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(1
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甲基
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4,5
‑
二氢
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1H
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吡咯
‑3‑
基)吡啶盐酸盐和/或3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
‑3‑
基)吡啶溶解于溶剂中形成的均相溶液为阴极电解液；以酸溶液作为阳极电解液；电解过程中电流密度为100～500mA/dm2，电解温度为25～80℃，电解压力为0Mpa～0.5Mp。
[0015]本专利技术中，虽然电化学还原方法在化工合成过程中已经有较广泛的运用，但是采用电解产生的活性氢来还原3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
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基)吡啶盐酸盐或3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
‑3‑
基)吡啶得到消旋体尼古丁是本专利技术申请人开发的关于合成消旋
体尼古丁的新方法，此电化学还原方法不需要添加额外的还原剂，也不需要额外购置加氢反应装置，电解反应条件温和，操作简单，对环境污染小以及采用的原料均是易得且价格较低，原料使用量少，在一定程度上可以降低制造成本，值得推广使用。
[0016]本专利技术中，电解产生的活性氢是溶解在电解液中的与反应液不存在相隔离，因此能够较好的将3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
‑3‑
基)吡啶盐酸盐或3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
‑3‑
基)吡啶还原成消旋体尼古丁有效的避免了添加额外催化剂。同时阴极采用的电极片在此电解反应中，不仅有导电的作用，还起到一定的催化效果，且阴极电极片在电解过程中几乎不损耗，可循环使用，进一步降低环境污染。为医药工业等提供高纯度的消旋体尼古丁，同时在生产过程中不产生危险和环境污染。
[0017]本专利技术的合成路线如下：
[0018][0019]由此可知，本专利技术公开的方法是以烟酸为原料，经酯化、加成、酸解(碱解)、还原各单元后得到消旋体尼古丁。
[0020]吡啶盐酸盐或3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
‑
吡咯
‑3‑
基)吡啶与所述溶剂的质量比为1:10～1:50；合适地，1:15～30，更合适地，1:20。
[0021]本专利技术中，所述溶剂一般采用清洁溶剂，如水或清洁盐溶于水中形成的盐溶液。此处的清洁盐是指溶解于水中仅仅是电离出相应的离子而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法，其特征在于，以3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
‑3‑
基)吡啶盐酸盐和/或3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
‑3‑
基)吡啶溶解于溶剂中形成的均相溶液为阴极电解液；以酸溶液作为阳极电解液；电解过程中电流密度为100～500mA/dm2，电解温度为25～80℃，电解压力为0Mpa～0.5Mpa。2.根据权利要求1所述的基于电化学还原方法制备消旋体尼古丁的方法，其特征在于，所述3
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甲基
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4,5
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二氢
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1H
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吡咯
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基)吡啶盐酸盐或3
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(1
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甲基
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4,5
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二氢
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡娜，谈平忠，谈平安，王利民，陈琳，邓倩，康少东，
申请(专利权)人：成都化润药业有限公司，
类型：发明
国别省市：