劉雙喜
(江蘇施貴特科技有限公司,江蘇南通226100)
N,N-二異丙基乙二胺是合成某些藥物,如γ-內(nèi)酰胺類藥物普拉西坦(pramiracetam)等的重要中間體。普拉西坦于1993年在意大利首次上市,其主要作用是改善腦代謝,提高認知能力。
N,N-二異丙基乙二胺的工藝主要分為如下幾種類型[1~3]:①Gabrriel合成法。以二溴乙烷為起始原料,經(jīng)過縮合、酸解等反應合成N,N-二異丙基乙二胺。這種方法由于作為親核體的二異丙胺具有較大的體積,立體阻礙作用不利于反應進行,要在封管中進行,反應條件苛刻,經(jīng)改進后收率有所提高,但依然存在設備腐蝕嚴重、成本高等問題,不適合工業(yè)化生產(chǎn);②N,N-二異丙基乙腈還原法。該方法收率可達70%以上,但由于用到劇毒的氰化鉀或氫氰酸,安全和環(huán)保壓力大,同樣無法適合工業(yè)生產(chǎn);③氮丙啶開環(huán)法。本方法以乙醇胺為起始原料經(jīng)過酯化、縮合、開環(huán)反應得到N,N-二異丙基乙二胺,反應溫度高,設備投資大,并且有毒中間體產(chǎn)生,也不適于工業(yè)生產(chǎn);④環(huán)氧乙烷開環(huán)法。該法以環(huán)氧乙烷為起始原料,經(jīng)加成、氯化、氨解得到N,N-二異丙基乙二胺,該方法需要在高壓下進行,設備前期投資比較大并且安全性不高,工業(yè)生產(chǎn)有一定的局限性;⑤Michael加成及Hofmann降級法。這種方法以二異丙胺和丙烯酰胺為起始原料,經(jīng)Michael加成和Hofmann降解兩步合成N,N-二異丙基乙二胺,該方法原料簡單易得,操作簡單安全,無污染物,但文獻收率較低。我們參考第五種方法,經(jīng)過反復試驗,使其收率由原來的24.2%提高到55.3%,滿足工業(yè)化生產(chǎn)條件。合成路線如下:
2.1 二異丙基氨基丙酰胺(2)的合成 在100 mL三口燒瓶中,加入丙烯酰胺(10.65 g,0.15 mol)和水(20 mL),冰浴攪拌溶解,滴加二異丙胺(10.1 g,0.1 mol),控制滴加速度使反應體系無明顯升溫,滴加完畢,升溫至50℃繼續(xù)反應48 h,加入乙酸乙酯(40 mL)萃取,用飽和食鹽水(40 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸干冷卻后得到淺白色固體二異丙基氨基丙酰胺15.2 g,收率:88.3%,mp:76~79℃[文獻:mp:78~80℃]。含量(GC):>95%。
2.2 N,N-二異丙基乙二胺的合成(1) 取上步二異丙基氨基丙酰胺(15.2 g,約0.084 mol)溶于冰水浴(10 mL),滴加8%次氯酸鈉溶液(25 mL),控制滴加速度保持溫度不超過5℃,滴加完畢保溫反應30 min,滴加40%NaOH水溶液(10 mL),滴加完畢升溫至40~50℃反應4 h,冷卻,靜置分層,有機層用固體氫氧化鈉干燥,常壓精餾,收集170~185℃的餾分,得到無色液體N,N-二異丙基乙二胺9.03 g,含量(GC):>98%,收率62.5%。1H-NMR(CDCl3,300 MHz)δppm:1.00(12H,d),1.56(2H,s),2.47-2.64 (4H,t),3.00(2H,h)[文獻:1H-NMR(CDCl3,)δppm:1.02 (12H,d),1.54(2H,s),2.43-2.65(4H,t),3.05(2H,h)]。
3.1 (2)的合成中,滴加二異丙胺時溫度控制在0~5℃為宜,太低則轉化率低,太高則副產(chǎn)物增多。保溫反應時間以48 h為好,繼續(xù)延長反應,收率提高不明顯。
3.2 (1)的合成中,次氯酸鈉的活性對反應影響很大,我們一般自己做次氯酸鈉,這樣活性強。滴加次氯酸鈉過程中會放熱,應嚴格控制溫度不超過5℃,溫度過高會有副產(chǎn)物產(chǎn)生。
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