一種合成金剛烷胺的方法
2024-01-29 06:02:15
專利名稱：：一種合成金剛烷胺的方法
技術領域：
：本發明涉及一種合成金剛烷胺的方法，特別是一種水合肼還原硝基物合成金剛烷胺的方法。
背景技術：
：金剛烷胺是人工合成的飽和三環癸烷的氨基衍生物，為抗病毒藥物，在醫療領域被證實對多種疾病具有明顯的治療效果。現有的工業生產方法是通過過量的溴和金剛烷溴代再與尿素反應來製備的，不僅溴價格較貴，腐蝕性較強而且難以回收，汙染嚴重，不適用於大規模的推廣使用。硝基還原合成金剛烷胺，有報導用辛烷基紫精還原1-硝基金剛烷，反應2小時後，金剛烷胺產率34%，反應24小時轉化率100%，金剛烷胺產率98%(ParkK.K.，etal.J.Org.Chem.1995,60:6202-6204.)。此方法雖然產率高，但反應時間較長，乙腈為溶劑，毒性較大，對其大規模推廣使用仍有較大影響。
發明內容本發明的目的在於提供一種降低成本，減少汙染的合成金剛烷胺的方法。實現本發明目的的技術解決方案為一種合成金剛烷胺的方法，首先是N02_03的硝化，原料金剛烷與二氧化氮在低溫條件下通臭氧反應，二氯甲烷為溶劑，反應結束後鹼洗，將有機相洗滌至中性，無水硫酸鈉乾燥後旋蒸得到產物1-硝基金剛烷；接著在氮氣環境下，將催化劑Fe0(0H)和上述步驟得到的產物l-硝基金剛烷加入到另一種溶劑中，加熱；向混合溶液中滴加水合肼；反應結束後，混合液過濾除去固體；再將濾液旋蒸，製得金剛烷胺粗產物；最後將金剛烷胺粗產物加濃鹽酸反應後用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉鹼化，過濾，乾燥得到金剛烷胺純品。本發明與現有技術相比，其顯著優點該製備方法操作簡單，可以有效的降低成本，特別是以乙醇為溶劑時，可以顯著減少對環境的汙染，具有較好的市場應用前景。具體實施例方式本發明公布了一種合成金剛烷胺的方法，包括如下步驟步驟1、冊2_03硝化原料金剛烷與二氧化氮在低溫條件下通臭氧反應，二氯甲烷為溶劑，反應結束後鹼洗，將有機相洗滌至中性，無水硫酸鈉乾燥後旋蒸得到產物1-硝基金剛烷。步驟2、氮氣環境下，將催化劑Fe0(0H)和上述步驟得到的產物1-硝基金剛烷加入到另一種溶劑中，加熱；步驟3、向混合溶液中滴加水合肼；步驟4、反應結束後，混合液過濾除去固體；步驟5、濾液旋蒸，製得金剛烷胺粗產物；步驟6、金剛烷胺粗產物加濃鹽酸反應後用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉鹼化，過濾，乾燥得到金剛烷胺純品。本發明步驟1中的低溫為0_781:中，步驟2中1-硝基金剛烷與水合肼摩爾比為i:i.5i:io，最優比例為i:5，較優比例為i:2，使用的溶劑為短鏈醇，如甲醇，乙醇，丙醇，正丁醇，叔丁醇，異丁醇等，優選為乙醇、丙醇、正丁醇，最優為乙醇，還原反應溫度控制在50IO(TC，最好控制在758(TC之間，反應210小時，最優時間為3小時，催化劑Fe0(0H)的用量為每摩爾硝基物0.02g0.14g。實施例1:在250mL燒瓶中加入1.09g金剛烷，120mL二氯甲烷在_30°C下攪拌均勻，加入3.8mL二氧化氮，以0.4L/min的流量通入臭氧後反應2h。反應結束後加入碳酸氫鈉溶液，將有機相洗滌至中性，無水硫酸鈉乾燥後旋蒸得到產物1-硝基金剛烷1.46g。取5mmo11-硝基金剛烷、15mL乙醇和0.20g催化劑FeO(OH)加入50mL的二口燒瓶中，氮氣環境下加熱至78t:，緩慢滴加25mmol(1.2mL)85X的水合肼，滴加完畢後反應3h。反應結束後，過濾、旋蒸，得到產物金剛烷胺O.78g。產物經氣譜檢測分析計算得到金剛烷轉化率99.9%;l-硝基金剛烷產率90.9%;l-硝基金剛烷轉化率100%;金剛烷胺產率90.9%。實施例2:改變水合肼用量為50mmo1(2.4mL)，其它操作條件與步驟同實施例1。結果得到金剛烷胺粗產品O.80g。產物經氣譜檢測分析計算得到1-硝基金剛烷轉化率100%;金剛烷胺產率90.6%。實施例3:改變水合肼用量為lOmmol(0.5mL)，其它操作條件與步驟同實施例1。結果得到金剛烷胺粗產品O.79g.產物經氣譜檢測分析計算得到l-硝基金剛烷轉化率100%;金剛烷胺產率87.8%。實施例4:改變水合肼用量為7.5mmo1(0.4mL)，其它操作條件與步驟同實施例1。結果得到金剛烷胺粗產品O.84g。產物經氣譜檢測分析計算得到1-硝基金剛烷轉化率70.6%;金剛烷胺產率53.5%。實施例5:水合肼滴加完畢後的反應時間改變為2h，其它操作條件與步驟同實施例1。結果得到金剛烷胺粗產品O.83g。產物經氣譜檢測分析計算得到l-硝基金剛烷轉化率91.7%;金剛烷胺產率76.3%。實施例6:水合肼滴加完畢後的反應時間改變為10h，其它操作條件與步驟同實施例1。結果得到金剛烷胺粗產品O.78g。產物經氣譜檢測分析計算得到1-硝基金剛烷轉化率100%;金剛烷胺產率90.8%。實施例7:用丙醇代替乙醇作為溶劑，其它操作條件與步驟同實施例3，結果得到金剛烷胺粗產品O.80g。產物經氣譜檢測分析計算得到l-硝基金剛烷轉化率100%;金剛烷胺產率87.5%。實施例8:用正丁醇代替乙醇作為溶劑，其它操作條件與步驟同實施例3，結果得到金剛烷胺粗產品O.79g。產物經氣譜檢測分析計算得到l-硝基金剛烷轉化率100%;金剛烷胺產率87.7%。實施例9:用異丁醇代替乙醇作為溶劑，還原溫度為IO(TC，其它操作條件與步驟同實施例3，結果得到金剛烷胺粗產品0.81g。產物經氣譜檢測分析計算得到1-硝基金剛烷轉化率95.6%;金剛烷胺產率79.1%。實施例10:用甲醇代替乙醇作為溶劑，還原溫度為5(TC，其它操作條件與步驟同實施例3，結果得到金剛烷胺粗產品0.81g。產物經氣譜檢測分析計算得到l-硝基金剛烷轉化率86.2%;金剛烷胺產率49.7%。實施例11:改變催化劑Fe0(0H)用量為0.10g，其它操作條件與步驟同實施例3，結果得到金剛烷胺粗產品O.84g。產物經氣譜檢測分析計算得到l-硝基金剛烷轉化率82.1%;金剛烷胺產率65.7%。實施例12:改變催化劑Fe0(0H)用量為0.70g，其它操作條件與步驟同實施例3，結果得到金剛烷胺粗產品O.79g。產物經氣譜檢測分析計算得到l-硝基金剛烷轉化率100%;金剛烷胺產率88.0%。實施例1316:催化劑Fe0(0H)重複使用，其餘操作條件與步驟同實施例3。5tableseeoriginaldocumentpage6所述催化劑重複使用三次，轉化率及產率基本保持不變，重複使用四次時，催化效果降低，轉化率和產率下降。權利要求一種水合肼還原1-硝基金剛烷合成金剛烷胺的方法，包括如下步驟步驟1、NO2-O3硝化原料金剛烷與二氧化氮在低溫條件下通臭氧反應，二氯甲烷為溶劑，反應結束後鹼洗，將有機相洗滌至中性，無水硫酸鈉乾燥後旋蒸得到產物1-硝基金剛烷；步驟2、氮氣環境下，將催化劑FeO(OH)和步驟1得到的產物1-硝基金剛烷加入到另一種溶劑中，加熱；步驟3、向混合溶液中滴加水合肼；步驟4、反應結束後，混合液過濾除去固體；步驟5、濾液旋蒸，製得金剛烷胺粗產物；步驟6、金剛烷胺粗產物加濃鹽酸反應後用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉鹼化，過濾，乾燥得到金剛烷胺純品。2.根據權利要求1所述的合成金剛烷胺的方法，其特徵在於所述步驟1中的低溫為0-78°C。3.根據權利要求l所述合成金剛烷胺的方法，其特徵在於所述步驟2中的l-硝基金剛烷和水合肼的摩爾比為i:1.5i:io，使用的短鏈醇為溶劑，以乙醇為最佳，還原反應溫度控制在50IO(TC，反應210小時，最優時間為3小時。4.根據權利要求1所述合成金剛烷胺方法，其特徵在於步驟2中的催化劑FeO(OH)用量為每摩爾硝基物0.02g0.14g。全文摘要本發明公開了一種降低成本，減少汙染合成金剛烷胺的方法，首先是NO2-O3的硝化，原料金剛烷與二氧化氮在低溫條件下通臭氧反應，二氯甲烷為溶劑，反應結束後鹼洗，將有機相洗滌至中性，無水硫酸鈉乾燥後旋蒸得到產物1-硝基金剛烷；接著在氮氣環境下，將催化劑FeO(OH)和上述步驟得到的產物1-硝基金剛烷加入到另一種溶劑中，加熱；向混合溶液中滴加水合肼；反應結束後，混合液過濾除去固體；再將濾液旋蒸，製得金剛烷胺粗產物；最後將金剛烷胺粗產物加濃鹽酸反應後用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉鹼化，過濾，乾燥得到金剛烷胺純品。該製備方法操作簡單，顯著減少對環境的汙染，具有較好的市場應用前景。文檔編號C07C209/34GK101768085SQ20081024320公開日2010年7月7日申請日期2008年12月31日優先權日2008年12月31日發明者羅軍,馬偉申請人:南京理工大學