本發(fā)明涉及一種制備(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的方法。
背景技術(shù):
(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮是合成抗艾滋病藥物-阿巴卡韋(abacavir)最重要的原料或中間體之一。近些年來國內(nèi)關(guān)于制備這種原料或中間體的文獻(xiàn)和專利很多。例如專利CN101121690A描述了一種以2-磺基苯甲酸酐在堿性溶劑中與還原劑反應(yīng)生成2-亞磺酸基苯甲酸二鈉鹽,然后直接加入環(huán)戊二烯,通入氯氰氣體,反應(yīng)得到(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮;也有文獻(xiàn)例如《精細(xì)化工中間體》2006,36(5),36~38描述了直接用對甲基苯亞磺酸鈉作為催化劑,在水和二氯甲烷混合溶液中加入環(huán)戊二烯,通入氯氰氣體,反應(yīng)得到(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮;上述兩個(gè)制備(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的方法,存在著生產(chǎn)工藝復(fù)雜、原料價(jià)格昂貴等諸多問題,因此到目前為止均沒有進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。還有專利CN 101417951A描述的制備(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的方法與本專利申請中的方法類似,但兩者在很多方面也有相當(dāng)多不同之處,無論是在使用的堿還是加料順序以及反應(yīng)中PH值的控制范圍或反應(yīng)結(jié)束后的后處理方面都不同,同樣存在工藝復(fù)雜和得率低的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述情況,本發(fā)明的目的在于提供一種制備(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的方法。解決現(xiàn)有制備方法存在的問題。
本發(fā)明為解決上述問題所采取的技術(shù)方案包括下列步驟;
1)甲基亞磺酸鈉水溶液的制備
在乙酸鈉的水溶液中,加入亞硫酸鈉和甲基磺酰氯,在0~30℃條件下反應(yīng)1~3小時(shí)得到甲基亞磺酸鈉水溶液。
所述的乙酸鈉水溶液的乙酸鈉和水的摩爾比為0.18~0.35。
所述的乙酸鈉、亞硫酸鈉和甲基磺酰氯的摩爾比為0.1~4;0.05~2;0.05~2。所述的乙酸鈉是無水乙酸鈉、三水合乙酸鈉。
2)(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的制備
在0~30℃下向1)中得到的甲基亞磺酸鈉水溶液內(nèi)加入鹵代烴溶劑和環(huán)戊二烯單體組成的溶液,攪拌0.5-1小時(shí)后再滴加由氯化氰單體和鹵代烴組成的溶液,同時(shí)用30%的乙酸鈉水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的PH值在2.0~5.0的范圍內(nèi),反應(yīng)5~8小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過萃取、調(diào)PH值和濃縮工序得到(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮。所述的環(huán)戊二烯單體、氯化氰單體和甲基亞磺酸鈉的摩爾比為0.1~4;0.1~5.5;0.01~0.6;所述的鹵代烴溶劑是二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷。所述的鹵代烴溶劑和環(huán)戊二烯的體積比為1∶1~2∶1;所述的化氰單體和鹵代烴溶劑的體積比為;1∶1~2∶1;
(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2.1]庚-5-烯-3-酮分子結(jié)構(gòu)式如下:
HPLC法測定產(chǎn)品純度采用的色譜柱為ODS-BP4.6*200mm5um;流動(dòng)相:乙腈∶(PH=4.0)水=5∶95;流速:0.8mL/min;檢測波長:243nm。
本發(fā)明方法簡單,工藝先進(jìn),原料廉價(jià)易得,適合工業(yè)化生產(chǎn),得到的產(chǎn)品質(zhì)量好,收率高,工業(yè)化生產(chǎn)中將具有更好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和極強(qiáng)的竟?fàn)幜?,解決了現(xiàn)有制備方法存在的諸多問題。
本發(fā)明無附圖
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1)甲基亞磺酸鈉水溶液的制備:
在室溫下,向500ml玻璃四口瓶(以下簡稱反應(yīng)釜)中加入85.8g水,23.2g三水合乙酸鈉組成的水溶液,再將11.3g亞硫酸鈉加入到乙酸鈉水溶液中;開啟攪拌,至固體全溶;用低溫浴槽冷卻反應(yīng)釜內(nèi)物料,控制物料溫度在5~10℃,向反應(yīng)釜內(nèi)滴加9.7g甲基磺酰氯;滴加完畢,釜溫在10±2℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí),得到甲基亞磺酸鈉水溶液,備用。
2)(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的制備:
將1)中得到的甲基亞磺酸鈉水溶液控制溫度在8~12℃,取100g的二氯甲烷和40g環(huán)戊二烯單體,配合成溶液。該環(huán)戊二烯單體的含量通常為95%。在攪拌下加入到甲基亞磺酸鈉水溶中。用低溫浴槽控制物料溫度在10~14℃,再向反應(yīng)釜內(nèi)滴加由49g氯化氰單體和41g二氯甲烷組成的溶液,同時(shí)用30%乙酸鈉水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的PH值在3.1±0.3范圍內(nèi);當(dāng)?shù)渭油暧陕然鑶误w和二氯甲烷組成的溶液后,繼續(xù)在10~14℃和PH值在3.1±0.3范圍內(nèi)保溫反應(yīng)6小時(shí);向反應(yīng)釜中加入150g二氯甲烷(室溫),攪拌半小時(shí)后,轉(zhuǎn)入分層器中靜置,分出下層油層(產(chǎn)品層);在室溫下,將第一次分層得到的上層水層再用二氯甲烷萃取兩次,每次用150g二氯甲烷;將得到的三次油層150g投入到一個(gè)1000ml的反應(yīng)釜中,開啟攪拌;用20%氫氧化鈉中和油層至PH=7.5~8.0,轉(zhuǎn)入分層器中靜置,分出下層油層(產(chǎn)品層);上層水層用130g二氯甲烷萃取一次,合并油層;在40~50℃、減壓下蒸凈油層中的溶劑;得到純度≥98%的(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮產(chǎn)品59.1g,收率94.2%。
實(shí)施例2
1)甲基亞磺酸鈉水溶液的制備:
在室溫下,向500ml玻璃四口瓶(以下簡稱反應(yīng)釜)中分別加入85g水,25g無水乙酸鈉配制的水溶液,再將12.4g亞硫酸鈉加入;開啟攪拌,至固體全溶;用低溫浴槽冷卻反應(yīng)釜內(nèi)物料,控制物料溫度在5~10℃,向反應(yīng)釜內(nèi)滴加10.2g甲基磺酰氯;滴加完畢,釜溫在10±2℃下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí),得到甲基亞磺酸鈉水溶液;該甲基亞磺酸鈉水溶液待下步使用。
2)(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的制備:
將1)中得到的甲基亞磺酸鈉水溶液控制溫度在8~12℃,攪拌下向該反應(yīng)釜內(nèi)加入由100g三氯甲烷和40g環(huán)戊二烯單體組成的溶液;用低溫浴槽控制物料溫度在10~14℃,向反應(yīng)釜內(nèi)滴加由51.5g氯化氰單體和43g二氯甲烷組成的溶液,同時(shí)用30%乙酸鈉水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的PH值在3.1±0.3范圍內(nèi);當(dāng)?shù)渭油戤吅?,繼續(xù)在10~14℃和PH值在3.1±0.3范圍內(nèi)保溫反應(yīng)7小時(shí);向反應(yīng)釜中加入150g二氯甲烷(室溫),攪拌半小時(shí)后,轉(zhuǎn)入分層器中靜置,分出下層油層(產(chǎn)品層);在室溫下,將第-次分層得到的上層水層再用二氯甲烷萃取兩次(每次用150g二氯甲烷);將得到的三次油層150g到一個(gè)1000ml的反應(yīng)釜中,開啟攪拌;用20%氫氧化鈉中和油層至PH=7.5~8.0,轉(zhuǎn)入分層器中靜置,分出下層油層(產(chǎn)品層);上層水層用130g二氯甲烷萃取一次,合并油層;在40~50℃、減壓下蒸凈油層中的溶劑;得到純度≥98%的(±)-2-氮雜雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-3-酮產(chǎn)品59.6g,收率95.0%。