本發(fā)明涉及一種手性胺的合成與拆分方法,尤其涉及一種通過化學法合成7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺的合成并進而通過動力學進行拆分的方法。
背景技術(shù):
7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺作為一種手性中間體。在現(xiàn)有的相關(guān)研究中,關(guān)于如何制備7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺及拆分鮮有報道。通過研究文獻可以發(fā)現(xiàn),目前還未見關(guān)于如何利用動力學及動態(tài)動力學拆分制備R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺。
本發(fā)明以以7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-酮為原料,經(jīng)還原氨化反應得7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺,7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺再由脂肪酶催化進行動力學拆分,可得7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種合成7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺的方法,并對其進行動力學拆分得7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺。為了實現(xiàn)該目標,具體操作如下:1)在高壓反應釜中,以甲醇或乙醇為溶液,加入原料7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-酮,再按原料質(zhì)量分數(shù)1%-10%的比例加入還原催化劑;密封高壓釜,氮氣置換后,以摩爾比1:3-10的比例通入液氨或氨氣,最后通入氫氣至壓力2-4MPa,升溫到40-80℃反應8-10小時,觀察不再吸氫后停止反應;結(jié)束反應后,經(jīng)過濾、濃縮操作得7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺粗品;粗品經(jīng)酸、堿處理后可提純得到純度為99%的7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺;2)步驟1)所得7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺溶于甲苯溶劑中,按7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺1.0-2.0當量的比例加入酰基供體,按原料7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺質(zhì)量分數(shù)5%-10%的比例加入脂肪酶,按原料7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺質(zhì)量分數(shù)5%-10%的比例加入消旋催化劑,升溫至40-60℃反應6-8小時,即可將7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺完全轉(zhuǎn)化為R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺的酰胺化合物;停止反應,過濾、濃縮蒸出甲苯得拆分粗產(chǎn)品;3)將步驟2)所得粗產(chǎn)品用二甲苯重結(jié)晶,可得R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺酰基化合物純品,純度>99.5%,收率可達90-95%;酰基化合物再經(jīng)酸解、堿處理等操作,可得R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺;且產(chǎn)品ee值可達99%以上。本發(fā)明中所用的還原催化劑為SN-600P;?;衔餅椋?-)-新薄荷醇乙酸酯,(-)-新薄荷醇丙酸酯,(-)-新薄荷醇正丁酸酯;脂肪酶為豬胰脂肪酶(PPL),消旋催化劑為鎳/氧化鋁負載催化劑,該催化劑是從迅凱催化工購入的工業(yè)催化劑。
本發(fā)明所公布的方法成功制備了7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺,并進一步拆分制備得到R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺。同時本發(fā)明還具備操作簡單、產(chǎn)品收率好、純度高等特點。在7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺的生產(chǎn)和拆分研究中,具有極大的指導和應用價值。
具體實施方式
實施例
1)7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺的制備
1000ml高壓釜中,加入89g7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-酮,600ml無水乙醇8g催化劑SN-600P,密封反應釜,用抽真空泵抽除釜內(nèi)的空氣,再充入氮氣至0.5MPa,再用抽真空泵抽真空;負壓條件下充入42.5g氨氣,充氨氣完畢,高壓釜內(nèi)充入氫氣至4MPa,并升溫至80℃進行反應。反應8個小時后,發(fā)現(xiàn)氫氣壓力不再下降,則停止反應。待體系溫度降至室溫后,反應液過濾,濃縮得7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺粗品。將粗品在攪拌的情況下,加入到稀鹽酸溶液中,讓其反應生成7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺鹽,并溶解到水溶液中,并用乙酸乙酯粹取水溶液除去有機雜質(zhì),分液后,保留水相,水相再用乙酸乙酯粹取兩次后,用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至堿性,再用乙酸乙酯粹取3次,此時收集乙酸乙酯相,干燥后濃縮,得7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺純品81.6g,收率為91.2%,且HPLC檢測其純度為99.5%。
2)7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺的動態(tài)動力學拆分
高壓釜中,加入步驟1)所得17.9g7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺純品,20g(-)-新薄荷醇乙酸酯溶于200ml甲苯中,再加入1.5g催化劑SN-6000P,0.9g豬胰脂肪酶(PPL),密封反應釜,用抽真空泵抽除釜內(nèi)的空氣,再充入氮氣至0.5MPa,再用抽真空泵抽真空;置換完畢,高壓釜內(nèi)充入氫氣至1.0MPa,并升溫至50℃進行反應;反應8個小時后,停止反應,檢測7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺完全消失,轉(zhuǎn)化為R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺乙酰基化合物。停止反應后,過濾、濃縮得R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺乙?;衔锱c(-)-新薄荷醇、(-)-新薄荷醇乙酸酯混合物的粗品。
3)R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺的制備
將步驟2)所得粗品用二甲苯重結(jié)晶得R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺乙?;衔锛兤?;將重結(jié)晶純品溶解于鹽酸與甲醇的混合溶液中,加熱回流進行水解,TLC跟蹤檢測水解進度,等R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺乙?;衔锿耆獬蒖-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺后,降溫,蒸除甲醇,調(diào)節(jié)PH值至堿性,用乙酸乙酯粹?。炒?,合并有機相,干燥、濃縮后得R-7-甲基-1,5-苯并二氧雜環(huán)庚烷-3-胺16.3g,收率為91.2%,且HPLC檢測其ee值為99.2%。