1,5-二(2-氨乙基)-1,5-二氮杂环辛烷的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学合成领域，具体涉及1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛 烷的合成方法。
【背景技术】
[0002] 1，5_二（2-氨乙基）-1,5-二氮杂环辛烷属于典型的中环二胺类衍生物，它作为大 环配体和开链配体之间一类非常重要的体系，具有很强的配体场效应，能够与铜、钴、镍等 许多过渡金属离子形成结构稳定、性质独特的"夹心状"配合物。目前，该类化合物已在医 药化工中间体生产、生物活性模拟材料研发以及金属络合物特殊催化剂研制等方面崭露头 角，具有巨大的应用前景。
[0003] 关于1，5_二（2-氨乙基）-1,5-二氮杂环辛烷的合成方法，在1990年，Robert D.Hancock等人已经在题为 "Open-Chainpolyamineligandswithmorerigiddouble connectingbridgesstudyoftheirmetalionselectivitiesbymolecular mechanicscalculation,crystallography,andthermodynamics'，--文中进了报道。其 公开的方法是以乙腈为溶剂，以1，5-二氮杂环辛烷和N-(2-溴乙基）邻苯二甲酰亚胺为 原料，控制反应温度为80°C，回流搅拌4小时，除去溶剂得油状残留物；加入12M的盐酸继 续回流6h，得1,5-二（2-氨乙基）-1,5-二氮杂环辛烧盐酸盐；最后，用10%的氢氧化钠 溶液调节PH至12后，用三氯甲烷萃取，无水硫酸镁干燥过夜后，抽滤，除去溶剂；减压蒸馏 (0. 9mmHg)，收集60-70°C的馏分，即得到1，5_二（2-氨乙基）-1,5-二氮杂环辛烷。但是该 方法主要存在以下不足：
[0004] 1、使用N-(2-溴乙基）邻苯二甲酰亚胺为原料，试剂价格昂贵，经济效益低；
[0005] 2、使用12M的盐酸作为反应溶剂，对反应仪器的腐蚀作用强，环境污染较大，不利 于推广应用；
[0006] 3、最后纯化步骤需进行减压蒸馏操作，条件苛刻，比较繁琐，对反应容器有一定的 要求，合成成本高；
[0007] 4、该方法耗时长，且产率仅为18%，不利于产品的大批量合成。
【发明内容】
[0008] 本发明为了解决以上技术问题，提供了一种新的1，5-二（2-氨乙基）_1，5-二氮 杂环辛烷的合成方法。本方法具备原料易得，工艺简单，反应条件温和，耗时短，产率高等优 点。
[0009] 本发明的原理如下：首先，在缚酸剂的存在下，化合物1，即1，5-二氮杂环辛烷氢 溴酸盐作为亲核试剂，从背面沿着氯乙腈中C一Cl键的轴线进攻碳原子，导致C一Cl键断 裂，同时形成碳氮三键，生成化合物2,即1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮杂环辛烷；然后，化 合物2中碳氮三键在四氢铝锂的还原作用下生成一NH2，获得化合物3,即1，5-二（2-氨乙 基）-1，5-二氮杂环辛烷。
[0010] 本发明的工艺路线为：
【主权项】
1. 一种1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 亲核取代反应制备1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮杂环辛烷： 以无水乙醇为溶剂，将1，5-二氮杂环辛烷氢溴酸盐、缚酸剂依次加入反应器，常温搅 拌0. 5h ;升温至80°C，向反应器中缓慢滴加氯乙腈的无水乙醇溶液；加毕，持续搅拌、回流， TLC点板监测反应进度；反应3h后，抽滤；用50°C无水乙醇洗涤滤渣两次，合并滤液及洗涤 液；旋转蒸发、浓缩所述滤液及洗涤液得粗产品；再用40°C石油醚浸提粗产品，得白色针状 1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮杂环辛烧； (2) 氰基还原反应制备1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烧： 常温下，首先将无水四氢呋喃加入反应器中，然后将四氢铝锂分批加入无水四氢呋喃 中；在氮气保护下，升温至60°C，向反应器中缓慢滴加1，5-二（乙氰基）-1，5-二氮杂环辛 烷的四氢呋喃溶液；持续搅拌、回流，TLC点板监测反应进度；反应40min后；冷却至室温， 加入lmol/L的氢氧化钠溶液，常温搅拌lOmin，抽滤；用三氯甲烷萃取滤液，旋转蒸发除去 有机相的溶剂，得粗产品，再经硅胶柱层析纯化粗产品，得1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮 杂环辛烷。
2. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（1)中缚酸剂为无水碳酸钾或者无水碳酸钠。
3. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（1)中1，5-二氮杂环辛烷氢溴酸盐（mmol):氯乙腈（mmol):缚酸剂（mmol): 无水乙醇（mL)为1 : (2?3) : (4?6) : (4?7)。
4. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（1)中1，5-二氮杂环辛烷氢溴酸盐（mmol):氯乙腈（mmol):缚酸剂（mmol): 无水乙醇（mL)为I :2. 5 :5 :6。
5. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（1)中TLC点板监测反应的展开剂是甲醇：氨水体积比为4 :1的混合液。
6. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（2)中化合物2 (mmol):四氢铝锂（mmol):无水四氢呋喃（mL) : lmol/L氢氧化 钠（mL)为 1 : (4 ?6) : (10 ?30) : (10 ?20)。
7. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（2)中化合物2 (mmol):四氢铝锂（mmol):无水四氢呋喃（mL) : lmol/L氢氧化 钠（mL)为 1 :5 :15 :15。
8. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（2)中TLC点板监测反应的展开剂是甲醇：丙酮：氨水的体积比为1 :1 :2的混 合液。
9. 根据权利要求1所述的1，5-二（2-氨乙基）-1，5-二氮杂环辛烷的合成方法，其特 征在于，步骤（2)柱层析洗脱液是甲醇：丙酮：氨水的体积比为1 :1 :2的混合液。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种1,5-二(2-氨乙基)-1,5-二氮杂环辛烷的合成方法，步骤如下：(1)以1,5-二氮杂环辛烷氢溴酸盐、氯乙腈为原料在缚酸剂存在下通过亲核取代反应生成1,5-二(乙氰基)-1,5-二氮杂环辛烷；(2)在氮气保护下，1,5-二(乙氰基)-1,5-二氮杂环辛烷在四氢铝锂的作用下，发生氰基还原反应生成1,5-二(2-氨乙基)-1,5-二氮杂环辛烷。发明方法具有操作简便、反应时间短、收率高、便于推广应用等特点。
【IPC分类】C07D245-02
【公开号】CN104557741
【申请号】CN201510039020
【发明人】徐强, 李国强, 何家洪
【申请人】重庆文理学院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月26日