一种双哌啶的合成方法技术

本发明专利技术涉及化工领域，公开了一种双哌啶的合成方法，首先以苄基哌啶酮、多聚甲醛、苄胺、冰乙酸为原料，经反应得到中间产物双苄基双哌啶酮；然后双苄基双哌啶酮在一缩二乙二醇、强碱及水合肼的作用下，将羰基还原，生成双苄基双哌啶；最后双苄基双哌啶经过Pd/C催化脱苄基反应合成出双哌啶。本发明专利技术通过双苄基双哌啶酮的合成、双苄基双哌啶的合成、双哌啶的合成这三个步骤构成一条流畅的合成路线，方法简单，容易推广；原料易得，生产过程不产生有害废物，具有良好的环保性；通过进程检测和定量分析，确保合成反应的精准性；获得较高的产品GC纯度及产率。及产率。及产率。

【技术实现步骤摘要】
一种双哌啶的合成方法


[0001]本专利技术涉及化工领域，具体涉及一种双哌啶的合成方法。

技术介绍

[0002]手性双哌啶的合成在催化领域中意义重大，早在1851年，Stenhouse通过分离首次获得了金雀花碱(
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sparteine。(
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Sparteine是自然界存在的一种羽扇豆生物碱，作为手性诱导双氮配体广泛应用于不对称催化反应领域。如(
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Sparteine可用于Pd催化仲醇需氧氧化动力学拆分反应、吡咯烷不对称锂化/去质子反应、Pd
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催化的保持构型的烯丙基化反应、亚胺与有机锂加成反应等不同催化反应中。(
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Sparteine是天然生物碱，资源极其有限，人工全合成又十分困难，而且在研究(
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sparteine的过程中又发现，在自然界中(
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Sparteine是单极存在的，并不存在对映体，不仅通过拆分不能得到，而且通过衍生对它的结构进行修饰也很难。研究发现双哌啶环是(
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sparteine重要的中心结构，在桥环上没有取代基，并且它的结构刚性很强。由于(
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sparteine的良好的催化性能，科学家们希望能通过合成类似结构的化合物代替或优化(
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sparteine构成的手性催化体系。
[0003](
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Sparteine是一种天然生物碱，具有和好的手性诱导作用，因此广泛应用于不对称催化反应领域。Stenhouse在1851年首次成功分离出(
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spartein。自此，很多人致力于对金雀花碱的研究。(
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sparteine具有很强的刚性结构，其核心部分是笼状的双哌啶结构。但金雀花碱作为天然产物，资源有限，全合成难度较大。因此，如何用简单、环保的化工方法合成双哌啶是一个重要的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种双哌啶的合成方法，采取的技术方案为：一种双哌啶的合成方法，其包括以下步骤：（1）双苄基双哌啶酮的合成：将冰乙酸和甲醇混合后，冰水浴冷却下滴加到有苄基哌啶酮和甲醇的三口瓶中，得混合物A；氮气保护下，在四口瓶中加入甲醇和苄胺，用冰水浴控制温度，滴加冰乙酸，滴加完毕后加入多聚甲醛，用水浴控制温度，向该混合物滴加上述混合物A，滴加完毕，反应进程用GC检测跟踪，待反应组分不再有明显变化后，停止加热，冷却过滤，滤液旋蒸浓缩，残留物加冷水用乙醚萃取，然后用二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，旋蒸浓缩得酒红色粘稠油状液体，用乙酸乙酯和正己烷重结晶，过滤得白色晶体，即为双苄基双哌啶酮；（2）双苄基双哌啶的合成：氮气保护下，向四口瓶中依次加入KOH、一缩二乙二醇、步骤（1）所得双苄基双哌啶酮及水合肼，加热回流后，蒸出肼和水的混合物至第一反应温度再回流，继续蒸出肼和水的混合物至第二反应温度再回流，停止反应并冷却至室温后，加冷水，用乙醚萃取，萃取液依次用氢氧化钠溶液及饱和食盐水溶液洗涤，然后用无水硫酸钠干燥，过滤除溶剂，滤液蒸出溶剂得黄色粘稠液体，减压蒸馏得无色透明液体，即为双苄基双哌啶；
（3）双哌啶的合成：在氮气保护下，向装有磁力搅拌的三口瓶中加入Pd/C催化剂、乙酸及步骤（2）所得双苄基双哌啶，控制水浴温度，搅拌下通氢气，TLC检测至反应完全后过滤，滤液旋蒸浓缩，浓缩液在冰水冷却下用乙醚萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，滤液旋蒸除溶剂得淡黄色油状物，减压蒸馏得无色透明液体，即为双哌啶。
[0005]2.根据权利要求1所述的一种双哌啶的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）苄基哌啶酮为16
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19ml，苄胺8
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12为ml，多聚甲醛为10
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14g；冰乙酸先后向苄基哌啶酮滴加时为5.0
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6.5ml、向苄胺滴加时为4
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7ml；甲醇先后与冰乙酸混合时为50
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70ml、与苄基哌啶酮混合时为100
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200ml、与苄胺混合时为100
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200ml。
[0006]所述步骤（1）用冰水浴控制温度为5
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10℃；用水浴控制温度为40
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45℃；残留物加冷水用乙醚萃取时水相用质量分数为31%的KOH调节调PH值为12
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14。
[0007]所述步骤（1）所得白色晶体即双苄基双哌啶酮为15
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17g，产率为45
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55%，mp.60
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80℃。
[0008]所述步骤（2）KOH的质量分数为80%，加入量为10
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15g；一缩二乙二醇加入量为50
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80ml；双苄基双哌啶加入量为5
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8g；水合肼的质量分数为80%，加入量为4
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8g；冷水加入量为40
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60ml。
[0009]所述步骤（2）加热回流3
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5小时；第一反应温度为140
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160℃，再回流2
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4小时；第二反应温度为180
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200℃，再回流3
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5小时。
[0010]所述步骤（2）所得无色透明液体即双苄基双哌啶为4.0
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5.0g，产率为90
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95%。
[0011]所述步骤（3）Pd/C催化剂的质量分数为10%，加入量为0.5
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3g；乙酸的质量分数为85%，加入量为10
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30ml；双苄基双哌啶加入量为3
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6g。
[0012]所述步骤（3）控制水浴温度为20
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30℃；浓缩液冰水冷却时，用质量分数为40%的KOH溶液调节调PH值为11
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12。
[0013]所述步骤（3）所得无色透明液体即双哌啶2
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3g，GC纯度为89
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93%，产率为45
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55%。
[0014]本专利技术主要具有以下有益技术效果：1.本专利技术通过双苄基双哌啶酮的合成、双苄基双哌啶的合成、双哌啶的合成这三个步骤构成一条流畅的合成路线，方法简单，容易推广。
[0015]2.本专利技术原料易得，生产过程不产生有害废物，具有良好的环保性。
[0016]3.本专利技术采用气相色谱法（GC）检测反应进程，判断反应终点，并且对合成过程中的中间化合物及目标产物的结构通过红外、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双哌啶的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）双苄基双哌啶酮的合成：将冰乙酸和甲醇混合后，冰水浴冷却下滴加到有苄基哌啶酮和甲醇的三口瓶中，得混合物A；氮气保护下，在四口瓶中加入甲醇和苄胺，用冰水浴控制温度，滴加冰乙酸，滴加完毕后加入多聚甲醛，用水浴控制温度，向该混合物滴加上述混合物A，滴加完毕，反应进程用GC检测跟踪，待反应组分不再有明显变化后，停止加热，冷却过滤，滤液旋蒸浓缩，残留物加冷水用乙醚萃取，然后用二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤，旋蒸浓缩得酒红色粘稠油状液体，用乙酸乙酯和正己烷重结晶，过滤得白色晶体，即为双苄基双哌啶酮；（2）双苄基双哌啶的合成：氮气保护下，向四口瓶中依次加入KOH、一缩二乙二醇、步骤（1）所得双苄基双哌啶酮及水合肼，加热回流后，蒸出肼和水的混合物至第一反应温度再回流，继续蒸出肼和水的混合物至第二反应温度再回流，停止反应并冷却至室温后，加冷水，用乙醚萃取，萃取液依次用氢氧化钠溶液及饱和食盐水溶液洗涤，然后用无水硫酸钠干燥，过滤除溶剂，滤液蒸出溶剂得黄色粘稠液体，减压蒸馏得无色透明液体，即为双苄基双哌啶；（3）双哌啶的合成：在氮气保护下，向装有磁力搅拌的三口瓶中加入Pd/C催化剂、乙酸及步骤（2）所得双苄基双哌啶，控制水浴温度，搅拌下通氢气，TLC检测至反应完全后过滤，滤液旋蒸浓缩，浓缩液在冰水冷却下用乙醚萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，滤液旋蒸除溶剂得淡黄色油状物，减压蒸馏得无色透明液体，即为双哌啶。2.根据权利要求1所述的一种双哌啶的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）苄基哌啶酮为16
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19ml，苄胺8
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12为ml，多聚甲醛为10
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14g；冰乙酸先后向苄基哌啶酮滴加时为5.0
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6.5ml、向苄胺滴加时为4
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7ml；甲醇先后与冰乙酸混合时为50
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70ml、与苄基哌啶酮混合时为100
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200ml、与苄胺混合时为100
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200ml。3.根据权利要求2所述的一种双哌啶的合成方法，其特征在于，所述步骤（1）用冰水浴控制温度为5
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10℃；用水浴控制温度为40
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45℃；残留物加冷水用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王克文，王志勇，刘金鹏，王亮亮，李保铃，宫洪祥，
申请(专利权)人：山东汇海医药化工有限公司，
类型：发明
国别省市：