从链状1,3-二羰基化合物一锅煮合成1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物的方法 (一)技术领域
本发明属于有机中间体的合成,特别涉及从链状1,3-二羰基化合物一锅煮合成1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物的方法。
(二)背景技术
1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物是医药、农药、化工等行业的重要中间体,还可通过酯基及羰基的变化合成酰胺、羧酸及羧酸酯、咪唑等,应用领域非常广泛。目前,尚未有从链状的1,3-二羰基化合物合成1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物的报道。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种从链状1,3-二羰基化合物一锅煮合成1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物的方法,合成路线合理、条件温和,产率高。
本发明采用的技术方案如下:
从链状1,3-二羰基化合物一锅煮合成1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物的方法,将链状1,3-二羰基化合物、伯胺、甲醛水溶液加入反应容器中,然后加入溶剂乙醇、甲醇或DMF反应4~8小时,反应完毕后浓缩、纯化即得所述1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物;其中链状1,3-二羰基化合物、伯胺与甲醛水溶液中甲醛的物质的量比为2~3∶1∶2~3;
所述链状1,3-二羰基化合物结构式如下所示:
式中R1为CH3或OCH2CH3;R2为CH3;
所述伯胺结构式如下所示:
R3为下列之一:正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、苄基、环己烷基、苯基、邻甲基苯基、对甲基苯基、邻甲氧基苯基或对甲氧基苯基,所对应的伯胺结构式分别如下所示:
溶剂的用量为每摩尔伯胺使用0.5~3L溶剂。
所述反应于室温下进行。
本发明提供了一种室温下链状1,3-二羰基化合物与甲醛及伯胺经多步串联反应生成1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物的合成方法,以乙醇、甲醇或DMF为溶剂,不需催化剂,条件温和,产率高。
原料中的甲醛水溶液以及溶剂甲醇、乙醇或DMF(二甲基甲酰胺)的浓度都没有严格要求。
所述浓缩过程可采用常压蒸馏、减压蒸馏等方法,如用旋转蒸发仪真空浓缩。
所述纯化过程是指用石油醚、乙酸乙酯作洗脱剂,薄层色谱分离。
所述反应的通式为:
本发明相对于现有技术,有以下优点:
本发明提供了一种1,2,3,4-四氢吡啶类衍生物的合成方法,合成方法科学合理,条件温和,简单易操作,产率高达80%以上。
(四)具体实施方式:
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围不限于此:
实施例1:N-正丙基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入3mmol(315μl)乙酰丙酮,1mmol(82μl)正丙胺,2mmol甲醛(157μl的37%甲醛水溶液),1mL的乙醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应6小时。反应结束后,旋转蒸发器浓缩,残液以1∶1石油醚/乙酸乙酯为展开剂,用硅胶薄层色谱分离。得到纯的N-正丙基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶(纯度>98%,红色黏稠液体)。分离收率74%。该化合物的核磁分析数据如下:
1H NMR δ=0.74(t,3H,CH3),1.44(m,2H,CH2),2.00(s,6H,2CH3),2.05(s,3H,CH3),2.17(s,3H,CH3),2.72(s,2H,CH2),3.08(t,2H,CH2),3.39(s,2H,CH2)
13C NMR δ=11.0,16.9,21.3,26.1,30.0,30.2,51.5,53.2,64.6,101.1,155.3,195.1,203.9。
实施例2:N-异丙基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2mmol(210μl)乙酰丙酮,1mmol(86μl)异丙胺,2mmol甲醛(157μl的37%甲醛水溶液),2mL的DMF作溶剂,室温下磁力搅拌反应4小时,以1∶1石油醚/乙酸乙酯为展开剂,用硅胶薄层色谱分离,得到纯产品N-异丙基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶(纯度>98%,红色黏稠液体)。分离产率78%。
该化合物的核磁数据如下。
1H NMR δ=1.04(s,3H,1CH3),1.06(s,3H,1CH3),2.03(s,6H,2CH3),2.08(s,3H,1CH3),2.22(s,3H,1CH3),2.75(s,2H,1CH2),3.28(s,2H,1CH2),4.06(m,1H,1CH)
13C NMR δ=16.7,19.8,26.2,30.1,30.2,43.8,48.1,64.0,101.7,155.4,195.4,204.2。
实施例3:N-正丙基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入3mmol(381μl)乙酰乙酸乙酯,1mmol(82μl)正丙胺,2.5mmol甲醛(196μl的37%甲醛水溶液),2mL的甲醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应7小时,以5∶1石油醚/乙酸乙酯为展开剂,用硅胶薄层色谱分离,得到纯产品N-正丙基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯(纯度>98%,黄色黏稠液体)。分离产率83%。
该化合物的核磁数据如下:
1H NMR δ=0.89(t,3H,1CH3),1.265(m,6H,2CH3),1.583(m,2H,1CH2,),2.23(s,3H,1CH3),2.36(s,3H,1CH3),2.92(m,2H,1CH2),3.21(t,2H,1CH2),3.44(t,2H,1CH2),4.18(m,4H,2CH2)
13C NMR δ=11.0,13.9,14.6,16.0,21.6,26.0,29.8,51.4,53.1,57.5,58.8,61.7,90.3,154.6,168.4,170.1,203.6。
实施例4:N-(4-甲基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.5mmol(260μl)乙酰丙酮,1mmol(107mg)4-甲基苯胺,3mmol甲醛(236μl的37%甲醛水溶液),1.5mL的乙醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应5小时,以1∶1石油醚/乙酸乙酯为展开剂,用硅胶薄层色谱分离,得到纯产品N-(4-甲基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶(纯度>98%,红色黏稠液体)。分离产率73%。
该化合物的核磁数据如下:
1HNMR δ=2.06(s,3H,1CH3),2.16(s,6H,2CH3),2.30(s,3H,1CH3),2.36(s,3H,1CH3),3.06(s,2H,1CH2),3.90(s,2H,1CH2),7.01(d,2H,2CH),7.20(d,2H,2CH)。
13C NMR δ=20.0,20.9,26.1,29.7,30.1,54.2,65.4,103.8,126.8,160.1,137.0,142.4,154.1,196.0,203.6。
实施例5:N-(4-甲氧基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2mmmol(210μl)乙酰丙酮,1mmol(123mg)4-甲氧基苯胺,2mmol甲醛(157μl的37%甲醛水溶液),1.5mL的甲醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应7小时,以1∶1石油醚/乙酸乙酯为展开剂,用硅胶薄层色谱分离,得到纯产品N-(4-甲氧基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶(纯度>98%,红色黏稠液体)。分离产率71%。
该化合物的核磁数据如下。
1H NMR δ=1.89(s,3H,1CH3),2.02(s,6H,2CH3),2.14(s,3H,1CH3),2.90(s,2H,1CH2),3.66(s,3H,1CH3),3.72(s,2H,1CH2),6.76(d,2H,2CH),6.91(d,2H,2CH).
13C NMR δ=20.0,26.1,29.7,30.1,54.4,55.4,65.3,103.4,114.7,115.0,127.3,128.2,137.8,154.3,158.2,158.4,195.7,203.6。
实施例6:N-异丙基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯的合成
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.5mmol(320μl)乙酰乙酸乙酯,1mmol(86μl)异丙胺,3mmol甲醛(236μl的37%甲醛水溶液),1.5mL的DMF作溶剂,室温下磁力搅拌反应5小时,其它条件同实例3,合成N-异丙基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯,纯化得到黄色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率84%。
1H NMR δ=0.89(t,3H,1CH3),1.26(m,6H,2CH3),1.60(m,2H,1CH2),2.23(s,3H,1CH2),2.37(s,3H,1CH3),2.92(m,2H,1CH2),3.21(t,2H,1CH2),3.51(q,2H,1CH2),4.18(m,4H,2CH2)
13C NMR δ=11.0,13.9,14.6,16.0,21.6,26.0,29.8,51.4,53.1,57.5,58.8,61.7,90.3,154.6,168.4,170.1,203.6。
实施例7:N-异丁基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯的合成
室温下,在5ml小烧瓶中加入3mmol(380μl)乙酰乙酸乙酯,1mmol(100μl)异丁胺,2.3mmol甲醛(181μl的37%甲醛水溶液),1.5mL的乙醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应5小时,其它条件同实例3,合成N-异丁基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯,纯化得到黄色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率82%。
1H NMR δ=0.85(t,3H,1CH3),1.14(m,3H,1CH3),1.27(m,6H,2CH3),1.55(m,2H,1CH2),2.23(d,3H,1CH3),2.40(s,3H,1CH3),2.92(m,2H,1CH2),3.36(m,2H,1CH2),3.88(m,1H,1CH),4.20(m,4H,2CH2)
13C NMR δ=11.1,14.2,16.1,18.0,25.9,27.0,29.7,43.8,53.8,56.8,57.3,58.8,61.5,90.6,154.9,168.5,170.1,203.5。
实施例8:N-正丁基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯的合成
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.5mmol(320μl)乙酰乙酸乙酯,1mmol(98μl)正丁胺,2mmol甲醛(157μl的37%甲醛水溶液),1mL的DMF作溶剂,室温下磁力搅拌反应8小时,其它条件同实例3,合成N-正丁基-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯,纯化得到黄色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率74%。
1H NMR δ=0.95(t,3H,1CH3),1.26(m,6H,2CH3),1.26(m,2H,1CH2),1.55(m,2H,1CH2),2.23(s,3H,1CH3),2.37(s,3H,1CH3),2.92(t,2H,1CH2),3.24(t,2H,1CH2),3.50(m,2H,1CH2),4.18(m,4H,2CH2)
13C NMR δ=13.7,13.9,14.6,15.9,19.9,25.9,29.8,30.4,51.2,51.3,57.4,58.7,61.6,90.2,154.6,168.3,170.0,203.4。
实施例9:N-(2-甲基苯基)-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯的合成
室温下,在反应器中加入2.5mmol(320μl)乙酰乙酸乙酯,1mmol(107μl)2-甲基苯基胺,2.6mmol甲醛(204μl的37%甲醛水溶液),1mL的甲醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应8小时,其它条件同实例3,合成N-(2-甲基苯基)-2-甲基-5-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶-3,5-二酸二乙酯,纯化得到黄色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率41%。
1H NMR δ=1.25(m,6H,2CH3),2.00(d,3H,1CH3),2.20(d,3H,1CH3),2.27(d,3H,1CH3),3.07(m,2H,1CH2),3.76(m,2H,1CH2),4.22(m,4H,2CH2),7.18(m,4H,4CH)
13C NMRδ=13.9,14.7,17.8,26.1,29.3,53.3,57.5,58.2,59.1,61.8,92.5,127.2,127.6,128.4,131.0,136.2,143.8,154.1,168.3,170.1,203.1。
实施例10:N-异丁基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.2mmol(231μl)乙酰丙酮,1mmol(100μl)异丁胺,2.8mmol甲醛(220μl的37%甲醛水溶液),2mL的DMF作溶剂,室温下磁力搅拌反应4小时,其它条件同实例1,合成N-异丁基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶,纯化得到红色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率76%。
1H NMR δ=0.78(t,3H,1CH3),1.10(d,3H,1CH3),1.47(m,2H,1CH2),2.10(s,3H,1CH3),2.11(s,3H,1CH3),2.16(s,3H,1CH3),2.30(s,3H,1CH3),2.84(m,2H,1CH2),3.33(m,2H,1CH2),3.83(m,1H,1CH)
13C NMR δ=11.0,17.1,17.8,26.2,26.3,26.9,30.1,30.2,44.0,54.1,63.9,101.5,155.7,195.2,204.2。
实施例11:N-正丁基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶地合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.8mmol(294μl)乙酰丙酮,1mmol(98μl)正丁胺,2mmol甲醛(157μl的37%甲醛水溶液),2mL的甲醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应6小时,其它条件同实例1,合成N-正丁基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶,纯化得到红色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率60%。
1H NMR δ=0.96(t,3H,1CH3),1.33(m,2H,1CH2),1.58(m,2H,1CH2),2.18(s,6H,2CH3),2.23(s,3H,1CH3),2.35(s,3H,1CH3),2.94(s,2H,1CH2),3.30(t,2H,1CH2),3.58(s,2H,1CH2)
13C NMR δ=13.6,16.8,19.8,26.0,29.9,30.0,30.1,51.4,64.6,101.0,155.3,194.9,203.9。
实施例12:N-苄基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.5mmol(263μl)乙酰丙酮,1mmol(109μl)苄胺,2.2mmol甲醛(173μl的37%甲醛水溶液),1.5mL的乙醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应7小时,其它条件同实例1,合成N-苄基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶,纯化得到红色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率34%。
1H NMR δ=2.10(s,6H,2CH3),2.28(s,3H,1CH3),2.42(s,3H,1CH3),2.97(s,2H,1CH2),3.54(s,2H,1CH2),4.55(s,2H,1CH2),7.15(d,2H,2CH),7.37(m,3H,3CH)
13C NMR δ=17.3,26.1,30.1,30.2,51.8,55.0,65.1,102.3,126.6,127.7,128.9,136.6,154.9,196.0,203.9
实施例13:N-苯基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.3mmol(242μl)乙酰丙酮,1mmol(91μl)苯胺,2.5mmol甲醛(196μl的37%甲醛水溶液),1.4mL的DMF作溶剂,室温下磁力搅拌反应7小时,其它条件同实例1,合成N-苯基-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶,纯化得到红色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率72%。
1H NMR δ=2.06(s,3H,1CH3),2.15(s,6H,2CH3),2.31(s,3H,1CH3),3.06(s,2H,1CH2),3.92(s,2H,1CH2),7.13(t,2H,2CH),7.29(m,1H,1CH),7.38(m,2H,2CH)
13C NMR δ=20.0,26.1,29.8,30.2,54.2,65.5,104.4,127.0,129.6,145.0,153.5,196.1,203.5。
实施例14:N-(2-甲基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入2.3mmol(242μl)乙酰丙酮,1mmol(107μl)2-甲基苯胺,2.9mmol甲醛(228μl的37%甲醛水溶液),1.8mL的甲醇作溶剂,室温下磁力搅拌反应7小时,其它条件同实例1,合成N-(2-甲基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶,纯化得到红色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率60%。
1H NMR δ=1.89(s,3H,1CH3),2.08(s,3H,1CH3),2.09(s,3H,1CH3),2.11(s,3H,1CH3),2.21(s,3H,1CH3),3.49(m,2H,1CH2),3.65(m,2H,1CH2),7.03(m,1H,1CH),7.14(m,3H,3CH)
13C NMR δ=17.3,18.9,26.0,26.4,,29.4,30.2,53.3,65.3,102.3,127.5,128.0,128.1,131.3,135.9,143.3,154.7,195.7,203.6,203.7
实施例15:N-(2-甲氧基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成:
室温下,在5ml小烧瓶中加入3mmol(315μl)乙酰丙酮,1mmol(112μl)2-甲氧基苯胺,3mmol甲醛(236μl的37%甲醛水溶液),1mL的DMF作溶剂,室温下磁力搅拌反应6小时,其它条件同实例1,合成N-(2-甲氧基苯基)-2-甲基-3,5,5-三乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶,纯化得到红色黏稠液体(纯度>98%,),分离产率70%。
1H NMR δ=2.01(s,3H,1CH3),2.18(s,3H,1CH3),2.19(s,3H,1CH3),2.31(s,3H,1CH3),3.05(m,2H,1CH2),3.81(s,3H,1CH3),3.81(m,2H,1CH2),6.98(t,2H,2CH),7.09(d,1H,1CH),7.30(t,1H,1CH)
13C NMR δ=18.9,26.0,26.3,29.7,30.1,53.2,55.3,65.2,103.1,111.8,121.1,128.9,129.0,133.1,155.1,155.3,196.0,203.9,204.0。