N-二羟烷基肉桂酰胺的制备方法 【技术领域】
本发明涉及功能性有机化合物的制备方法,尤其涉及一种N-二羟烷基肉桂酰胺的制备方法。
背景技术
N-二羟烷基肉桂酰胺是一类重要的功能性有机化合物,它同时含有一个光敏性的肉桂酰基和两个反应性的羟基,因而可用作有机合成中间体、光敏性高分子材料的单体或高分子材料的光敏功能助剂。此外,N-二羟烷基肉桂酰胺也可用作肌肉松弛剂、抗菌剂等。
N-二羟烷基肉桂酰胺一般可由肉桂酰氯与二醇胺化合物反应制得。如European Journal of Medicinal Chemistry(39:827,2004)报道了在乙醚溶剂中二乙醇胺与肉桂酰氯在室温下反应30min,可制得N,N-二羟乙基肉桂酰胺,但目标产物的选择性和产率均较低,只有46%。大量副产物的存在,也使得产物不易分离。
类似地,肉桂酰氯与醇胺化合物反应也可制得N-羟烷基肉桂酰胺。如医药工业(12(2):78,1989)报道了肌松药羟乙桂胺的制备方法,先由肉桂酸和亚硫酰氯反应生成肉桂酰氯,再和乙醇胺反应得到目标产物,这样多步反应不仅操作复杂,毒害较大,而且产率也只有41%;山西大学学报(自然科学版,24(3):244,2001)也报道了由肉桂酰氯与乙醇胺制备N-(2-羟基乙基)肉桂酰胺的方法,产率为52%。另外德国专利DE2015447以及Chimica Therapeutica(8(2):202,1973)也对此均有报道,但是存在着同样类似的问题。
另外,西班牙专利ES435523有报道,N-二羟烷基肉桂酰胺也可由肉桂酸与二醇胺类化合物直接反应制得。但问题在于羧基的反应活性较酰氯基团低,转化率和选择性较低。
综上所述,由于醇胺化合物中的羟基和氨基都有较强活性,都能与酰氯或羧酸基团反应,目标产物的选择性和产率均较低,大量副产物的存在,使得产物不易分离。另外,该方法还存在反应物肉桂酰氯刺激性大、反应和分离时需要使用大量有机溶剂、缺乏环境友好性、操作不安全、成本高等问题。
因此,对于N-二羟烷基肉桂酰胺的合成而言,如何避免或减少副反应、提高酰胺化反应的选择性,仍有待解决。
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种N-二羟烷基肉桂酰胺的制备方法。
N-二羟烷基肉桂酰胺的制备方法包括如下步骤:
1)将摩尔比为1∶1~1∶2的肉桂酸酯和二醇胺在催化剂存在下,在温度为80~140℃、绝对压力为1.013×10
5Pa~10
3Pa的条件下反应0.5~8小时,得到粗产物;
2)在粗产物中加入氯化钠水溶液或有机溶剂和氯化钠水溶液,进行萃取,分离有机相和水相,直至水相为中性;脱除有机相中的水或水和有机溶剂,得到N-二羟烷基肉桂酰胺。
所述的N-二羟烷基肉桂酰胺为N,N-二羟乙基肉桂酰胺、N,N-二羟异丙基肉桂酰胺或N-[2-羟基-1-(羟甲基)乙基]-肉桂酰胺。所述的肉桂酸酯为肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、肉桂酸丙酯、肉桂酸异丙酯、肉桂酸丁酯或肉桂酸异丁酯。所述的二醇胺为二乙醇胺、二异丙醇胺或丝氨醇。所述的催化剂为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠或叔丁醇钾,其用量为肉桂酸酯质量的0.01~2%。所述的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、石油醚或乙醚。所述的氯化钠水溶液的浓度为5~30wt%。所述的有机溶剂与氯化钠水溶液的体积百分比为1%~50%∶99%~50%。
本发明中,原料易得且无毒,有机溶剂用量少或不使用有机溶剂,目标产物选择性和产率高,反应时间短,易实现工业化生产。
【附图说明】
图1是N,N-二羟乙基肉桂酰胺的红外谱图。在1645cm
-1处出现酰亚胺和双键的吸收峰(二者重合),在3372cm
-1出现羟基的吸收峰。
图2是N,N-二羟乙基肉桂酰胺的
1H NMR核磁谱。在3.6、3.8ppm分别为亚甲基、6.9、7.6分别为双键次甲基、7.3-7.5为苯环次甲基、5.3为羟基上氢原子的化学位移。
【具体实施方式】
下面通过实施例进一步描述本发明的实施方式,但本发明的范围不限于这些实施例。
实施例1
按照1∶2的摩尔比,称取肉桂酸甲酯8.11g(0.05mol)、二乙醇胺10.50g(0.10mol),加入到100ml三口烧瓶中,搅拌,油浴加热,升温到110℃,加入催化剂甲醇钠0.048g(以肉桂酸甲酯质量的0.6%wt计),在压力约为8000Pa的条件下反应0.5小时后得到一黄绿色的黏稠液体。
加入50ml二氯甲烷将粗产物溶解,不断加水进行萃取,除去催化剂和未反应的二乙醇胺,直至水相pH值接近于7。分离出有机相,旋转蒸发去除大部分溶剂后,真空干燥48h,最终得到白色固体状的N,N-二羟乙基肉桂酰胺8.66g,收率为73.8%(以肉桂酸甲酯计)。
实施例2
按照1∶2的摩尔比,称取肉桂酸甲酯8.11g(0.05mol),二乙醇胺10.51g(0.1mol)放于100ml三口烧瓶中,油浴加热升温到110℃。加入催化剂甲醇钠0.048g,在压力约为1000Pa的条件下反应1小时后得到一黄绿色的黏稠液体。
在粗产物中加入100ml质量分数为20%的盐水,经充分振荡摇晃后,萃取除去催化剂和未反应的二乙醇胺,分离出有机相,再真空干燥48h,最终得到N,N-二羟乙基肉桂酰胺5.48g,收率为93.4%(以肉桂酸甲酯计)。
实施例3
按照1∶1.3的摩尔比,称取肉桂酸甲酯8.11g(0.05mol),二乙醇胺6.83g(0.065mol)放于100ml三口烧瓶中,油浴加热升温到110℃。加入催化剂甲醇钠0.048g,在压力约为8000Pa的条件下反应8h后得到一黄绿色的黏稠液体。
加入50ml二氯甲烷将粗产物溶解,不断加水进行萃取,除去催化剂和未反应的二乙醇胺,直至水相PH值接近于7。分离出有机相,加入无水硫酸钠进行干燥、过滤,旋转蒸发去除大部分溶剂后,真空干燥48h,最终得到N,N-二羟乙基肉桂酰胺6.37g,收率为54.2%(以肉桂酸甲酯计)。
实施例4
按照1∶2的摩尔比,称取肉桂酸乙酯8.81g(约0.05mol),二乙醇胺10.51g(约0.1mol)放于100ml三口烧瓶中,油浴加热升温到80℃。加入催化剂甲醇钾0.088g,在压力约为8000Pa的条件下反应8h后得到一黄绿色的黏稠液体。
加入50ml氯仿将粗产物溶解,不断加入30%的氯化钠水溶液进行萃取,除去催化剂和未反应的二乙醇胺,直至水相PH值接近于7。分离出有机相,加入无水硫酸钠进行干燥干燥、过滤,旋转蒸发去除大部分溶剂后,真空干燥48h,最终得到N,N-二羟乙基肉桂酰胺7.20g,收率为61.3%(以肉桂酸酯计)。
实施例5
按照1∶2的摩尔比,称取肉桂酸丁酯8.11g,丝氨醇9.10g放于100ml三口烧瓶中,油浴加热升温到140℃,在常压下反应6h后得到一无色的黏稠液体。
粗产物加质量分数为15%的盐水进行洗涤,萃取除去催化剂和未反应的醇胺化合物,再真空干燥48h,制得N-[2-羟基-1-(羟甲基)乙基]-肉桂酰胺9.96g,收率为90.1%。