一種雙環胍（1,5,7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯）的合成方法
2023-05-11 03:56:11
一種雙環胍（1,5,7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯）的合成方法
【專利摘要】一種雙環胍（1,5,7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯）的合成方法。本發明方法以雙（3-氨基丙基）胺和胍鹽酸鹽為原料，採用溶液反應合成雙環胍（1,5,7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯）。本方法原料價廉易得，溶劑低毒、不易揮發、可回收再利用，反應溫度低（80-160℃），時間短（1-8h），產率高（70-80%），產物純度高（95-97%），實驗過程操作簡便，易於實現工業化。
【專利說明】—種雙環胍(1, 5, 7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯)的合成
方法
【技術領域】
[0001]該發明屬於有機合成領域，涉及一種製備雙環胍(1，5，7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯)的方法。
【背景技術】
[0002]I, 5，7-三氮雜雙環[5.5.0]癸_5_烯(TBD)有著獨特的物理、電子和化學特性。不論是其中性分子還是其陰陽離子，在許多化學領域都得到了應用，如作為有機催化劑或在配位化合物中做配體。目前為止已經有多種工藝方法合成TBD。例如採用二硫化碳與雙(3-氨基丙基)胺反應可直接合成TBD (美國專利2009/0281314)。然而該反應存在如下缺點:原料二硫化碳揮發性高，可燃範圍寬，有一定毒性，屬於管制藥品；反應過程長達10天；生成的硫化氫有相當的毒性；並且生成的TBD純度不高，難以分離。有研究人員採用更高的溫度和不同的溶劑(美國專利2009/0286978)進行反應，但上述缺點仍然無法克服。
[0003]有報導使用碳酸酯與雙(3-氨基丙基)胺反應合成TBD(PCT專利W02009/137728)。然而使用碳酸酯作為反應物時，需加脫水劑以促使反應向正方向進行，反應時間長(48飛6h)，溫度高(230°C )，條件比較苛刻，且產物純度也不高，分離提純困難。
[0004]PCT專利W02011/079041中採用胍，氰胺與雙(3-氨基丙基)胺反應合成TBD。在一定程度上提高了反應速率、降低了反應溫度、產物純度也有所提高，是合成TBD的有效途徑之一。但是本體反應自身的缺點難以克服，如反應速率仍然較慢(12h)，反應溫度較高(160-180°C )，產物後續提純分離困難等。·
[0005]綜上，合成雙環胍仍然需要開發反應速率快、溫度低、產物純度高的廉價合成方法。有研究表明採用溶液反應法可以有效的克服本體反應的缺點。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於克服現有技術存在的上述不足，提供一種合成雙環胍(I, 5，7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯)的方法。
[0007]本發明提供的合成雙環胍(1，5，7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯)的方法，採用溶液反應合成，以雙(3-氨基丙基)胺和胍鹽酸鹽為原料，將反應物溶於上述惰性溶劑中，使反應可以在較低溫度下快速反應，後續的提純分離也更加簡便。具體合成步驟包括:
(O向配有回流冷凝器及攪拌設備的反應釜中加入胍鹽酸鹽、雙(3-氨基丙基)胺及溶劑，在氬氣保護下及80-160°C條件下反應l_8h ;胍鹽酸鹽與雙(3-氨基丙基)胺的摩爾比為1: 0.8— 1: 1.2ο
[0008](2)反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水後，以二氯甲烷溶解、過濾、旋蒸去除二氯甲烷、真空乾燥48h後所得黃白色固體為雙環胍，產率70-80%，產物純度為95-97%。
[0009]所述溶劑為低毒不易揮發可回收再利用的有機溶劑均三甲苯、二甲苯、環己醇、異丁基苯或對異丙基甲苯中的一種或者幾種，產物提純分離簡便。
[0010]本發明的優點和有益效果:
1.反應溫度低，時間短，產率高，產物純度高。
[0011]2.原料成本低廉，溶劑低毒不易揮發，操作簡便，易於工業化實施。
[0012]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是反應產物雙環胍的核磁共振氫譜圖。
[0014]
【具體實施方式】
[0015]實施例1
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.1mol)，雙(3-氨基丙基)胺11.44ml(0.08mol)，均三甲苯20ml，在氬氣保護下及80°C條件下反應8h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解 ，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率72%，純度95%。
[0016]實施例2
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.1mol)，雙(3-氨基丙基)胺14.3ml (0.lmol)，均三甲苯30ml，在氬氣保護下及160°C條件下反應lh。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率74%，純度96%。
[0017]實施例3
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺17.16ml(0.12mol)，均三甲苯20ml，二甲苯20ml，在氬氣保護下及120°C條件下反應4h。反應完畢後,所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍IOh,室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s, 1H)，3.2O (s，1H), 1.91 (s，1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD,產率76%，純度97%。
[0018]實施例4
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺11.44ml (0.08mol )，二甲苯20ml，在氬氣保護下及160°C條件下反應lh。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率75%，純度95%。[0019]實施例5
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺14.3ml (0.1mol)，二甲苯30ml，在氬氣保護下及80°C條件下反應8h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s，1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率73%，純度96%。
[0020]實施例6
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺17.16ml (0.12mol), 二甲苯20ml,環己醇20ml在気氣保護下及140°C條件下反應4h。反應完畢後,所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍IOh,室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s, 1H) ,3.20(s，1H), 1.91 (s，1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD,產率77%，純度97%。
[0021]實施例7
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺11.44ml (0.08mol),環己醇20ml,在IS氣保護下及80°C條件下反應8h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率75%，純度95%。
[0022]實施例8
向配有回流冷凝器及攪拌設備的 100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺14.3ml (0.lmol),環己醇30ml,在IS氣保護下及160°C條件下反應2h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率73%，純度96%。
[0023]實施例9
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol),雙(3-氨基丙基)胺17.16ml (0.12mol),環己醇20ml,對異丙基甲苯20ml,在気氣保護下及130°C條件下反應5h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍IOh,室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s,1H)，3.20 (s，1H), 1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD,產率74%，純度97%。
[0024]實施例10
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺11.44ml (0.08mol),對異丙基甲苯20ml,在IS氣保護下及80°C條件下反應8h。反應完畢後,所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍IOh,室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s, 1H)，3.20 (s, IH)，1.91 (s，1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD,產率70%,純度95%。[0025]實施例11
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺14.3ml (0.lmol),對異丙基甲苯30ml,在IS氣保護下及160°C條件下反應lh。反應完畢後,所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍IOh,室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s, 1H)，3.20 (s, IH)，1.91 (s，1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD,產率71%，純度96%。
[0026]實施例12
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺17.16ml (0.12mol),對異丙基甲苯20ml,異丁基苯20ml,在IS氣保護下及120°C條件下反應6h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) 5 3.27(s，1H)，3.20 (s，1H), 1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥 48h 得 TBD,產率 76%，純度 97%。
[0027]實施例13
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺11.44ml(0.08mol),異丁基苯20ml,在IS氣保護下及80°C條件下反應8h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率70%，純度95%。
[0028]實施例14
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺14.3ml (0.1mol),異丁基苯30ml,在IS氣保護下及160°C條件下反應lh。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍10h，室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s，1H)，3.20 (s，1H)，1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD，產率76%，純度96%。
[0029]實施例15
向配有回流冷凝器及攪拌設備的100ml反應釜中加入胍鹽酸鹽9.5g (0.lmol)，雙(3-氨基丙基)胺17.16ml (0.12mol),異丁基苯20ml,均三甲苯20ml,在IS氣保護下及150°C條件下反應7h。反應完畢後，所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽。將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水，取30mL 二氯甲烷溶解，過濾，旋蒸去除二氯甲烷得無色油狀液體，置冰箱冷凍IOh,室溫放置至液體變為黃白色固體。1H NMR(500MHz, D2O) δ 3.27 (s,1H)，3.20 (s，1H), 1.91 (s, 1H)。固體經室溫真空乾燥48h得TBD,產率79%，純度97%。
【權利要求】
1.一種雙環胍(1，5，7-三氮雜雙環[5.5.0]癸-5-烯)的合成方法，該方法採用溶液反應合成，以雙(3-氨基丙基)胺和胍鹽酸鹽為原料，將反應物分別溶於溶劑中，使反應能夠在較低溫度下快速反應，後續的提純分離也更加簡便；具體合成步驟包括: (O向配有回流冷凝器及攪拌設備的反應釜中加入胍鹽酸鹽、雙(3-氨基丙基)胺及溶劑，在氬氣保護下，在80-160°C的條件下反應l_8h;胍鹽酸鹽與雙(3-氨基丙基)胺的摩爾比為 1:0.8—1:1.2 ; (2)反應完畢後,所得白色固體為雙環胍鹽酸鹽；將白色固體用水溶解，與氫氧化鈉反應，旋蒸除水後溶於二氯甲烷、並過濾，真空乾燥48h後所得黃白色固體為雙環胍，產率70%-80%，產物純度 95-97%。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特徵在於所述溶劑為低毒不易揮發可回收再利用的有機溶劑均三甲苯、二甲苯、環己醇、異丁基苯或對異丙基甲苯中的一種或者幾種，產物提純分離簡便。
【文檔編號】C07D487/04GK103539798SQ201310558853
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】李弘 , 張全興, 孫向前, 江偉, 潘丙才 申請人:南京大學