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3-氨基吡咯烷及其衍生物作为重要的精细化工中间体,被广泛应用于农药、医药、精细化工等领域,具有良好的市场前景,具有光学活性的3-氨基吡咯烷及其衍生物是多种喹诺酮和头孢的重要中间体,其中(R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷作为第五代头孢菌素类抗生素头孢吡普一种重要中间体,具有良好的市场前景和经济效益。
步骤A)的具体制备步骤如下:
在250ml圆底烧瓶中加入7.8gK2CO3、100.00g水,室温搅拌溶解后加入5.0gD-天冬氨酸,待天冬氨酸溶解后降温至0℃,在0℃下缓慢滴加6.4gCBZ-Cl。加完搅拌10分钟,逐渐升温至20℃反应3小时,TLC检测反应完成,终止反应。反应液用石油醚萃取3次,收集水层并用稀盐酸调节pH至1.0左右,再用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯,加入无水Na2SO4干燥,滤除Na2SO4,回收乙酸乙酯,得9.72g无色透明油状物化合物Ⅱ,含量96.37%,收率93.28%。
步骤B)的具体制备步骤如下:
在100ml圆底烧瓶中加入34.0g无水甲醇并搅拌降温到0℃,缓慢滴加7.57gSOCl2,滴完0℃保温25分钟。加入8.50g化合物Ⅱ,逐渐升温至20℃,搅拌反应2小时,TLC检测反应完成,停止反应。减压旋干溶剂,得到无色粘稠物,加入甲基叔丁基醚搅拌打浆,待全部分散后过滤,滤饼用少量甲基叔丁基醚淋洗,减压干燥得白色固体化合物Ⅲ8.56g,含量94.83%,收率89.52%。
步骤C)的具体制备步骤如下:
在250ml圆底烧瓶中加入112gTHF和8.0g化合物Ⅲ,搅拌溶解并降温至0℃。分批缓慢加入1.28gLiAlH4,保温反应3小时,TLC检测反应完全。旋干溶剂,得到灰白色固体,加入20ml水搅拌溶解,并用稀的NaOH溶液调节pH到10左右,再用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯相,并用适量无水Na2SO4干燥。滤除Na2SO4,减压蒸发出乙酸乙酯,得白色固体化合物Ⅳ6.14g,含量96.32%,收率91.23%。
步骤D)的具体制备步骤如下
在250ml圆底烧瓶中将6.0g化合物Ⅳ搅拌溶于90.0ml二氯甲烷中,降温至0℃,滴加7.86gPBr3,然后0℃保温反应3小时,再升温至20℃反应1小时,反应结速。将反应物降温到0℃后缓慢滴加20ml水淬灭剩余PBr3,然后分液分出有机层,水层用二氯甲烷萃取3次。合并有机相,并用10ml5.0%NaHCO3溶液反洗一次,分出水层,有机层减压蒸出溶剂,得到白色固体化合物Ⅴ7.99g,含量93.47%,收率84.79%。
步骤E)的具体制备步骤如下:
在250ml圆底烧瓶中将7.81g化合物Ⅴ搅拌溶于73gTHF和3.44g吡啶的混合溶剂中,搅拌下滴加2.35g苄胺,然后升温到30℃反应5小时,停止反应。减压蒸出溶剂,加入20ml水,搅拌均匀,再用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯,减压蒸出乙酸乙酯,得白色固体化合物Ⅵ5.77g,含量94.13%,收率87.47%。
步骤F)的具体制备步骤如下:
在100ml圆底烧瓶中加入4.95g化合物Ⅵ和34.65g乙酸,搅拌均匀,再加入16.1933%的HBr乙酸溶液,20℃反应3小时后停止反应。减压蒸出溶剂,得浅黄色固体。加入125ml水搅拌溶解,溶解澄清后用125ml甲基叔丁基醚萃取一次。收集水层,用5%NaOH溶液调节pH到8左右,再用二氯甲烷萃取5次,合并二氯甲烷,用适量无水Na2SO4干燥,减压蒸出二氯甲烷,得白色固体化合物Ⅶ粗品,粗品用95%乙醇结晶,得化合物Ⅶ2.35g,含量99.02%,收率87.88%。
(R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷和(S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷的制备方法,步骤如下:
(R、S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷(3.52g,0.02mol)溶于20mL乙醇中,在控制搅拌转速为450r/min的条件下边搅拌边加热至75-90℃,加入D-DBTA(3.58g, 0.01mol),在该温度下反应0.5h,然后在60℃保持1h,逐渐有沉淀生成,再冷却至15℃左右,抽滤,滤饼溶于30mL甲醇及2倍量的三乙胺中,搅拌1h,抽滤,再次得到滤饼和滤液;
所得的滤饼用甲醇洗涤,干燥得1.5g(R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷,拆分收率85.2%,[α]D20=-1.99°(neat),(R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷产品光学纯度99.4 %;
所得的滤液浓缩后用碱调节调pH值为10,加入二氯甲烷20 mL,静置分液,有机相干燥得1.4g(S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷,收率79.5%,[α]D20=+1.98°(neat),(S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷产品光学纯度99.0%。
1、 制备(R)-1-苄基3-(苄氧羰基-氨基)-吡咯烷(2)
500mL烧瓶中,加入47.5g苄胺,通氮气保护,加热至35~55℃,慢慢加入50.0g (R)-1,4-二甲基磺酸基-2-(苄氧羰基-氨基)-丁烷(1),加完后保持温度20~60℃反应4~48个小时,HPLC检测反应合格后,加入40mL甲醇和200mL水,搅拌2~4个小时,过滤,滤饼用200mL水搅拌洗涤2~4个小时,过滤,得 (R)-1-苄基3-(苄氧羰基-氨基)-吡咯烷(2)湿品55.2g。
2、制备(R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷(3)
500mL烧瓶中,加入55.2g (R)-1-苄基3-(苄氧羰基-氨基)-吡咯烷(2)湿品、44mL 浓盐酸和23mL水,加热至80~110℃反应4~12个小时,GC检测反应合格后,降至室温,加入90mL×3甲苯萃取除杂,分层,下层水层用30%的氢氧化钠水溶液调至pH=11~14,再加入140mL叔丁基甲基醚萃取,分层,下层水层再用40mL叔丁基甲基醚萃取,分层,合并有机相,减压浓缩,得粗品,经高真空蒸馏得纯品 (R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷(3)16.6g,化学纯度98.1%,收率74.1%。
1H-NMR (300MHz,CDCl3,ppm):δ1.46-1.49 (m,1H),2.16-2.19 (m,1H),2.28-2.33 (m,1H),2.42-2.46 (m,1H),2.66-2.71 (m,2H),3.46-3.50 (m,1H),3.58-3.59(q,2H),7.22-7.31 (m,5H)。
[1][中国发明]CN202010557257.2一种头孢托罗中间体(R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷的制备方法
[2] [中国发明,中国发明授权] CN201210037655.7 (R)-1-苄基-3-氨基吡咯烷和(S)-1-苄基-3-氨基吡咯烷的制备方法
[3] [中国发明] CN201010289098.9 光学活性3-氨基吡咯烷、3-氨基哌啶烷及其衍生物的一种通用制备方法