1,5-二(2-氨乙基)-1,5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛 烷的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1，5_二（2-氨乙基）-1,5-二氮雜環(huán)辛烷屬于典型的中環(huán)二胺類衍生物，它作為大 環(huán)配體和開鏈配體之間一類非常重要的體系，具有很強(qiáng)的配體場效應(yīng)，能夠與銅、鈷、鎳等 許多過渡金屬離子形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、性質(zhì)獨(dú)特的"夾心狀"配合物。目前，該類化合物已在醫(yī) 藥化工中間體生產(chǎn)、生物活性模擬材料研發(fā)以及金屬絡(luò)合物特殊催化劑研制等方面嶄露頭 角，具有巨大的應(yīng)用前景。
[0003] 關(guān)于1，5_二（2-氨乙基）-1,5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，在1990年，Robert D.Hancock等人已經(jīng)在題為 "Open-Chainpolyamineligandswithmorerigiddouble connectingbridgesstudyoftheirmetalionselectivitiesbymolecular mechanicscalculation,crystallography,andthermodynamics'，--文中進(jìn)了報(bào)道。其 公開的方法是以乙腈為溶劑，以1，5-二氮雜環(huán)辛烷和N-(2-溴乙基）鄰苯二甲酰亞胺為 原料，控制反應(yīng)溫度為80°C，回流攪拌4小時(shí)，除去溶劑得油狀殘留物；加入12M的鹽酸繼 續(xù)回流6h，得1,5-二（2-氨乙基）-1,5-二氮雜環(huán)辛燒鹽酸鹽；最后，用10%的氫氧化鈉 溶液調(diào)節(jié)PH至12后，用三氯甲烷萃取，無水硫酸鎂干燥過夜后，抽濾，除去溶劑；減壓蒸餾 (0. 9mmHg)，收集60-70°C的餾分，即得到1，5_二（2-氨乙基）-1,5-二氮雜環(huán)辛烷。但是該 方法主要存在以下不足：
[0004] 1、使用N-(2-溴乙基）鄰苯二甲酰亞胺為原料，試劑價(jià)格昂貴，經(jīng)濟(jì)效益低；
[0005] 2、使用12M的鹽酸作為反應(yīng)溶劑，對(duì)反應(yīng)儀器的腐蝕作用強(qiáng)，環(huán)境污染較大，不利 于推廣應(yīng)用；
[0006] 3、最后純化步驟需進(jìn)行減壓蒸餾操作，條件苛刻，比較繁瑣，對(duì)反應(yīng)容器有一定的 要求，合成成本高；
[0007] 4、該方法耗時(shí)長，且產(chǎn)率僅為18%，不利于產(chǎn)品的大批量合成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明為了解決以上技術(shù)問題，提供了一種新的1，5-二（2-氨乙基）_1，5-二氮 雜環(huán)辛烷的合成方法。本方法具備原料易得，工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，耗時(shí)短，產(chǎn)率高等優(yōu) 點(diǎn)。
[0009] 本發(fā)明的原理如下：首先，在縛酸劑的存在下，化合物1，即1，5-二氮雜環(huán)辛烷氫 溴酸鹽作為親核試劑，從背面沿著氯乙腈中C一Cl鍵的軸線進(jìn)攻碳原子，導(dǎo)致C一Cl鍵斷 裂，同時(shí)形成碳氮三鍵，生成化合物2,即1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷；然后，化 合物2中碳氮三鍵在四氫鋁鋰的還原作用下生成一NH2，獲得化合物3,即1，5-二（2-氨乙 基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷。
[0010] 本發(fā)明的工藝路線為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特征在于，包括如下步 驟： (1) 親核取代反應(yīng)制備1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷： 以無水乙醇為溶劑，將1，5-二氮雜環(huán)辛烷氫溴酸鹽、縛酸劑依次加入反應(yīng)器，常溫?cái)?拌0. 5h ;升溫至80°C，向反應(yīng)器中緩慢滴加氯乙腈的無水乙醇溶液；加畢，持續(xù)攪拌、回流， TLC點(diǎn)板監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)度；反應(yīng)3h后，抽濾；用50°C無水乙醇洗滌濾渣兩次，合并濾液及洗滌 液；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、濃縮所述濾液及洗滌液得粗產(chǎn)品；再用40°C石油醚浸提粗產(chǎn)品，得白色針狀 1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮雜環(huán)辛燒； (2) 氰基還原反應(yīng)制備1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛燒： 常溫下，首先將無水四氫呋喃加入反應(yīng)器中，然后將四氫鋁鋰分批加入無水四氫呋喃 中；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，升溫至60°C，向反應(yīng)器中緩慢滴加1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮雜環(huán)辛 烷的四氫呋喃溶液；持續(xù)攪拌、回流，TLC點(diǎn)板監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)度；反應(yīng)40min后；冷卻至室溫， 加入lmol/L的氫氧化鈉溶液，常溫?cái)嚢鑜Omin，抽濾；用三氯甲烷萃取濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去 有機(jī)相的溶劑，得粗產(chǎn)品，再經(jīng)硅膠柱層析純化粗產(chǎn)品，得1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮 雜環(huán)辛烷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（1)中縛酸劑為無水碳酸鉀或者無水碳酸鈉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（1)中1，5-二氮雜環(huán)辛烷氫溴酸鹽（mmol):氯乙腈（mmol):縛酸劑（mmol): 無水乙醇（mL)為1 : (2?3) : (4?6) : (4?7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（1)中1，5-二氮雜環(huán)辛烷氫溴酸鹽（mmol):氯乙腈（mmol):縛酸劑（mmol): 無水乙醇（mL)為I :2. 5 :5 :6。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（1)中TLC點(diǎn)板監(jiān)測反應(yīng)的展開劑是甲醇：氨水體積比為4 :1的混合液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（2)中化合物2 (mmol):四氫鋁鋰（mmol):無水四氫呋喃（mL) : lmol/L氫氧化 鈉（mL)為 1 : (4 ?6) : (10 ?30) : (10 ?20)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（2)中化合物2 (mmol):四氫鋁鋰（mmol):無水四氫呋喃（mL) : lmol/L氫氧化 鈉（mL)為 1 :5 :15 :15。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（2)中TLC點(diǎn)板監(jiān)測反應(yīng)的展開劑是甲醇：丙酮：氨水的體積比為1 :1 :2的混 合液。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，其特 征在于，步驟（2)柱層析洗脫液是甲醇：丙酮：氨水的體積比為1 :1 :2的混合液。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種1,5-二(2-氨乙基)-1,5-二氮雜環(huán)辛烷的合成方法，步驟如下：(1)以1,5-二氮雜環(huán)辛烷氫溴酸鹽、氯乙腈為原料在縛酸劑存在下通過親核取代反應(yīng)生成1,5-二(乙氰基)-1,5-二氮雜環(huán)辛烷；(2)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，1,5-二(乙氰基)-1,5-二氮雜環(huán)辛烷在四氫鋁鋰的作用下，發(fā)生氰基還原反應(yīng)生成1,5-二(2-氨乙基)-1,5-二氮雜環(huán)辛烷。發(fā)明方法具有操作簡便、反應(yīng)時(shí)間短、收率高、便于推廣應(yīng)用等特點(diǎn)。
【IPC分類】C07D245-02
【公開號(hào)】CN104557741
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510039020
【發(fā)明人】徐強(qiáng), 李國強(qiáng), 何家洪
【申請(qǐng)人】重慶文理學(xué)院
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日