專利名稱：：一種合成金剛烷胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)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(shù)：
：金剛烷胺是人工合成的飽和三環(huán)癸烷的氨基衍生物，為抗病毒藥物，在醫(yī)療領(lǐng)域被證實(shí)對(duì)多種疾病具有明顯的治療效果。現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)方法是通過(guò)過(guò)量的溴和金剛烷溴代再與尿素反應(yīng)來(lái)制備的，不僅溴價(jià)格較貴，腐蝕性較強(qiáng)而且難以回收，污染嚴(yán)重，不適用于大規(guī)模的推廣使用。硝基還原合成金剛烷胺，有報(bào)道用辛烷基紫精還原1-硝基金剛烷，反應(yīng)2小時(shí)后，金剛烷胺產(chǎn)率34%，反應(yīng)24小時(shí)轉(zhuǎn)化率100%，金剛烷胺產(chǎn)率98%(ParkK.K.，etal.J.Org.Chem.1995,60:6202-6204.)。此方法雖然產(chǎn)率高，但反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，乙腈為溶劑，毒性較大，對(duì)其大規(guī)模推廣使用仍有較大影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種降低成本，減少污染的合成金剛烷胺的方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)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(yīng)，二氯甲烷為溶劑，反應(yīng)結(jié)束后堿洗，將有機(jī)相洗滌至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥后旋蒸得到產(chǎn)物1-硝基金剛烷；接著在氮?dú)猸h(huán)境下，將催化劑Fe0(0H)和上述步驟得到的產(chǎn)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(yīng)結(jié)束后，混合液過(guò)濾除去固體；再將濾液旋蒸，制得金剛烷胺粗產(chǎn)物；最后將金剛烷胺粗產(chǎn)物加濃鹽酸反應(yīng)后用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉堿化，過(guò)濾，干燥得到金剛烷胺純品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)該制備方法操作簡(jiǎn)單，可以有效的降低成本，特別是以乙醇為溶劑時(shí)，可以顯著減少對(duì)環(huán)境的污染，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。具體實(shí)施例方式本發(fā)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(cè)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(yīng)，二氯甲烷為溶劑，反應(yīng)結(jié)束后堿洗，將有機(jī)相洗滌至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥后旋蒸得到產(chǎn)物1-硝基金剛烷。步驟2、氮?dú)猸h(huán)境下，將催化劑Fe0(0H)和上述步驟得到的產(chǎn)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(yīng)結(jié)束后，混合液過(guò)濾除去固體；步驟5、濾液旋蒸，制得金剛烷胺粗產(chǎn)物；步驟6、金剛烷胺粗產(chǎn)物加濃鹽酸反應(yīng)后用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉堿化，過(guò)濾，干燥得到金剛烷胺純品。本發(fā)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(yōu)比例為i:5，較優(yōu)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(yōu)選為乙醇、丙醇、正丁醇，最優(yōu)為乙醇，還原反應(yīng)溫度控制在50IO(TC，最好控制在758(TC之間，反應(yīng)210小時(shí)，最優(yōu)時(shí)間為3小時(shí)，催化劑Fe0(0H)的用量為每摩爾硝基物0.02g0.14g。實(shí)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的流量通入臭氧后反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后加入碳酸氫鈉溶液，將有機(jī)相洗滌至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥后旋蒸得到產(chǎn)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?dú)猸h(huán)境下加熱至78t:，緩慢滴加25mmol(1.2mL)85X的水合肼，滴加完畢后反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾、旋蒸，得到產(chǎn)物金剛烷胺O.78g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到金剛烷轉(zhuǎn)化率99.9%;l-硝基金剛烷產(chǎn)率90.9%;l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率100%;金剛烷胺產(chǎn)率90.9%。實(shí)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(shí)施例1。結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.80g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到1-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率100%;金剛烷胺產(chǎn)率90.6%。實(shí)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(shí)施例1。結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.79g.產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率100%;金剛烷胺產(chǎn)率87.8%。實(shí)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(shí)施例1。結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.84g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到1-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率70.6%;金剛烷胺產(chǎn)率53.5%。實(shí)施例5:水合肼滴加完畢后的反應(yīng)時(shí)間改變?yōu)?h，其它操作條件與步驟同實(shí)施例1。結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.83g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率91.7%;金剛烷胺產(chǎn)率76.3%。實(shí)施例6:水合肼滴加完畢后的反應(yīng)時(shí)間改變?yōu)?0h，其它操作條件與步驟同實(shí)施例1。結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.78g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到1-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率100%;金剛烷胺產(chǎn)率90.8%。實(shí)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(shí)施例3，結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.80g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率100%;金剛烷胺產(chǎn)率87.5%。實(shí)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(shí)施例3，結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.79g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率100%;金剛烷胺產(chǎn)率87.7%。實(shí)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(shí)施例3，結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品0.81g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到1-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率95.6%;金剛烷胺產(chǎn)率79.1%。實(shí)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(shí)施例3，結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品0.81g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率86.2%;金剛烷胺產(chǎn)率49.7%。實(shí)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(shí)施例3，結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.84g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率82.1%;金剛烷胺產(chǎn)率65.7%。實(shí)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(shí)施例3，結(jié)果得到金剛烷胺粗產(chǎn)品O.79g。產(chǎn)物經(jīng)氣譜檢測(cè)分析計(jì)算得到l-硝基金剛烷轉(zhuǎn)化率100%;金剛烷胺產(chǎn)率88.0%。實(shí)施例1316:催化劑Fe0(0H)重復(fù)使用，其余操作條件與步驟同實(shí)施例3。5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所述催化劑重復(fù)使用三次，轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)率基本保持不變，重復(fù)使用四次時(shí)，催化效果降低，轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率下降。權(quán)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(yīng)，二氯甲烷為溶劑，反應(yīng)結(jié)束后堿洗，將有機(jī)相洗滌至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥后旋蒸得到產(chǎn)物1-硝基金剛烷；步驟2、氮?dú)猸h(huán)境下，將催化劑FeO(OH)和步驟1得到的產(chǎn)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(yīng)結(jié)束后，混合液過(guò)濾除去固體；步驟5、濾液旋蒸，制得金剛烷胺粗產(chǎn)物；步驟6、金剛烷胺粗產(chǎn)物加濃鹽酸反應(yīng)后用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉堿化，過(guò)濾，干燥得到金剛烷胺純品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成金剛烷胺的方法，其特征在于所述步驟1中的低溫為0-78°C。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述合成金剛烷胺的方法，其特征在于所述步驟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(yīng)溫度控制在50IO(TC，反應(yīng)210小時(shí)，最優(yōu)時(shí)間為3小時(shí)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述合成金剛烷胺方法，其特征在于步驟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(fā)明公開了一種降低成本，減少污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(yīng)，二氯甲烷為溶劑，反應(yīng)結(jié)束后堿洗，將有機(jī)相洗滌至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥后旋蒸得到產(chǎn)物1-硝基金剛烷；接著在氮?dú)猸h(huán)境下，將催化劑FeO(OH)和上述步驟得到的產(chǎn)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(yīng)結(jié)束后，混合液過(guò)濾除去固體；再將濾液旋蒸，制得金剛烷胺粗產(chǎn)物；最后將金剛烷胺粗產(chǎn)物加濃鹽酸反應(yīng)后用二氯甲烷或乙酸乙脂萃取，取鹽酸層加氫氧化鈉堿化，過(guò)濾，干燥得到金剛烷胺純品。該制備方法操作簡(jiǎn)單，顯著減少對(duì)環(huán)境的污染，具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。文檔編號(hào)C07C209/34GK101768085SQ20081024320公開日2010年7月7日申請(qǐng)日期2008年12月31日優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日發(fā)明者羅軍,馬偉申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)