CN105693535B - 3-n,n-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种3‑N,N‑二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法,本发明提供的方法将3‑N,N‑二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与阻聚剂混合减压蒸馏,得到3‑N,N‑二甲氨基丙烯酸乙酯;且使所述阻聚剂为2,6‑二硝基对甲酚、邻仲丁基‑4,6‑二硝基苯酚、2,4‑二甲基‑6‑叔丁基苯酚、2,6‑二叔丁基对甲酚、2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧化物、2,2,6,6‑四甲基哌啶酮、N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、二甲硫基苯二胺和有机磺酸化合物中的两种或两种以上;本发明通过选择特定的阻聚剂与3‑N,N‑二甲氨基丙烯酸乙酯粗品混合减压蒸馏,使得蒸馏得到的3‑N,N‑二甲氨基丙烯酸乙酯的纯度高,且收率也高。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域,尤其涉及一种3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法。
背景技术
3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯是一种重要的精细化工中间体,具体地说是合成喹诺酮类抗菌药物的关键中间体。喹诺酮类药物由于具有抗菌谱广、抗菌活性强、不良反应少、且可以与其他抗生素联合用药而被广泛使用,其是目前临床使用最广的抗菌药物。
关于3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯合成方法的报道比较多,如国外专利US544619,W02000000460,EP388744,US5030747,中国专利CN 101293850A和CN 103833565 A,均对3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的合成工艺进行了改进,但是目前公开的制备方法得到高纯的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的收率还是比较低。
发明内容
有鉴于此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法,本发明提供的制备方法制备的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯纯度高,且收率高。
本发明提供了一种3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法,包括:
将3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与阻聚剂混合减压蒸馏,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯;
所述阻聚剂为2,6-二硝基对甲酚、邻仲丁基-4,6-二硝基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物、2,2,6,6-四甲基哌啶酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲硫基苯二胺、甲磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、枯烯磺酸、十二烷基苯磺酸、十五烷基苯磺酸和二壬基萘磺酸中的两种或两种以上。
优选的,所述3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与所述阻聚剂的摩尔比为1:(0.01~0.20)。
优选的,所述3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与所述阻聚剂的摩尔比为1:(0.02~0.05)。
优选的,所述减压蒸馏的温度为80~90℃。
优选的,所述3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品按照以下方法制备:
1)将乙酸乙酯、碱和一氧化碳混合反应,得到甲酰乙酸乙酯;
2)将甲酰乙酸乙酯与二甲胺盐酸盐反应,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品。
优选的,所述碱为乙醇钠、乙醇钾或乙醇锂。
优选的,所述乙酸乙酯与所述碱的摩尔比为(1.0~2.0):1。
优选的,其特征在于,所述步骤1)反应的溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃和1,4-二氧六环中的一种或几种。
优选的,所述一氧化碳的压力为24~26bar。
优选的,所述步骤2)反应的温度为15~40℃。
与现有技术相比,本发明提供了一种3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法,本发明提供的方法将3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与阻聚剂混合减压蒸馏,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯;且使所述阻聚剂为2,6-二硝基对甲酚、邻仲丁基-4,6-二硝基苯酚、2,6-二甲基-4-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物、2,2,6,6-四甲基哌啶酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲硫基苯二胺和有机磺酸化合物中的两种或两种以上;本发明通过选择特定的阻聚剂与3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品混合减压蒸馏,使得蒸馏得到的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的纯度高,且收率也高,实验结果表明,本发明提供的制备方法制备得到的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的纯度高达99.9%,且收率达到97.8%以上。
具体实施方式
本发明提供了一种3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法,包括:
将3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与阻聚剂混合减压蒸馏,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯;
所述阻聚剂为2,6-二硝基对甲酚、邻仲丁基-4,6-二硝基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物、2,2,6,6-四甲基哌啶酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲硫基苯二胺、甲磺酸、甲苯磺酸、二甲苯磺酸、枯烯磺酸、十二烷基苯磺酸、十五烷基苯磺酸和二壬基萘磺酸中的两种或两种以上。
按照本发明,本发明将3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与阻聚剂混合减压蒸馏,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯;其中,所述阻聚剂优选为2,6-二硝基对甲酚、邻仲丁基-4,6-二硝基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物、2,2,6,6-四甲基哌啶酮、N-甲基-2-吡咯烷酮和二甲硫基苯二胺中的两种或两种以上,更优选为2,6-二硝基对甲酚、邻仲丁基-4,6-二硝基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚2,6-二叔丁基对甲酚和2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物中的两种或两种以上;所述3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与所述阻聚剂的摩尔比优选为1:(0.01~0.20),更优选为1:(0.02~0.05),最优选为1:(0.03~0.04);所述减压蒸馏的温度优选为80~90℃,更优选为82~86℃;所述减压蒸馏的真空度优选为5~10mmHg。
本发明中,本发明对3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品的来源没有特殊要求,本领域公知的制备方法制备得到的粗品均可,本发明优选按照以下方法制备得到:
1)将乙酸乙酯、碱和一氧化碳混合反应,得到甲酰乙酸乙酯;
2)将甲酰乙酸乙酯与二甲胺盐酸盐反应,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品。
按照本发明,本发明将乙酸乙酯、碱和一氧化碳混合反应,得到甲酰乙酸乙酯;其中,所述反应的温度优选为60~75℃,更优选为65~70℃;所述乙酸乙酯与所述碱的摩尔比优选为(1.0~2.0):1,更优选为(1.5~1.8):1;所述反应体系中,所述一氧化碳的压力优选为24~26bar,更优选为25~26bar;所述反应的溶剂优选为甲苯、二甲苯、四氢呋喃和1,4-二氧六环中的一种或几种,更优选为甲苯或二甲苯;所述碱优选为乙醇钠、乙醇钾或乙醇锂;本发明对本发明所述的碱的来源没有特殊要求,可以购买也可以自制,自制时优选按照以下方法制备:将金属与乙醇在有机溶剂中混合反应,得到碱;所述反应的温度优选为90~150℃,更优选为100~110℃;所述反应的溶剂优选为四氢呋喃、二氧六环、环己烷、苯、甲苯、乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
按照本发明,本发明还将甲酰乙酸乙酯与二甲胺盐酸盐反应,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品,其中,所述反应的温度优选为15~40℃,更优选为20~25℃。更具体的,3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品的制备流程如下:
本发明提供的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法,将3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与阻聚剂混合减压蒸馏,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯;且使所述阻聚剂为2,6-二硝基对甲酚、邻仲丁基-4,6-二硝基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物、2,2,6,6-四甲基哌啶酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲硫基苯二胺和有机磺酸化合物中的两种或两种以上;本发明通过选择特定的阻聚剂与3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品混合减压蒸馏,使得蒸馏得到的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的纯度高,而且3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯在纯化过程中损失少,进而提高了3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯纯品的收率。
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
量取110g无水乙醇和250g甲苯混合均匀置于恒压滴液漏斗内,将360g甲苯加入2000mL圆底烧瓶内,反应瓶用氮气置换并在氮气保护下将金属钠50g加入反应瓶内,升温至100℃金属钠完全熔化时缓慢滴加甲苯、乙醇混合液,约0.5小时滴加完毕,并控制反应瓶内温度维持在100-105℃,保温30分钟,无气泡鼓出时反应即完成。反应结束后,蒸馏除去过量的乙醇和甲苯,得到乙醇钠甲苯溶液。
将上述制备的乙醇钠甲苯溶液压入高压釜,加入285g乙酸乙酯和100g甲苯。开启搅拌,往反应釜中充入一氧化碳气体,控制反应釜温度65℃-70℃,反应釜压力升至24-26bar,约4小时反应结束,降至室温后泄压,得到甲酰乙酸乙酯。
将610g浓度为35%二甲胺盐酸盐的水溶液加入2000mL圆底烧瓶,开启搅拌,并使温度控制在15-20℃,将高压釜中的甲酰乙酸乙酯物料缓慢滴加到烧瓶内中,控制温度20~25℃,3小时反应结束。室温下分液,浓缩有机相,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品348.1g,HPLC检测,纯度为89.5%。
将得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品348.1g加入到1000mL圆底烧瓶内,同时加入2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚(3.88g),2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(3.40g),加热减压蒸馏,收集82~86℃/5mmHg的馏分,收到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯304.7g,收率97.8%,HPLC检测,纯度为99.9%。
实施例2
量取110g无水乙醇和250g甲苯混合均匀置于恒压滴液漏斗内,将360g甲苯加入2000mL圆底烧瓶内,反应瓶用氮气置换并在氮气保护下将金属钠48g加入反应瓶内,升温至100℃金属钠完全熔化时缓慢滴加甲苯、乙醇混合液,约0.5小时滴加完毕,并控制反应瓶内温度维持在100-105℃,保温30分钟,无气泡鼓出时反应即完成。反应结束后,蒸馏除去过量的乙醇和甲苯,得到乙醇钠甲苯溶液;
将上述制备的乙醇钠甲苯溶液压入高压釜,加入280g乙酸乙酯和100g甲苯。开启搅拌,往反应釜中充入一氧化碳气体,控制反应釜温度65℃-70℃,反应釜压力升至24-26bar,约4小时反应结束,降至室温后泄压,得到甲酰乙酸乙酯;
将610g浓度为35%二甲胺盐酸盐的水溶液加入2000mL圆底烧瓶,开启搅拌,并使温度控制在15-20℃,将高压釜中的甲酰乙酸乙酯物料缓慢滴加到烧瓶内中,控制温度20~25℃,3小时反应结束。室温下分液,浓缩有机相,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品317g,HPLC检测,纯度为94.3%。
将上步得到的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品317g加入到1000mL圆底烧瓶内,同时加入2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4.80g),2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(3.40g),加热蒸馏,收集82~86℃/5mmHg的馏分,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯293.1g,收率98.1%,HPLC检测纯度为99.9%。
对比例1
量取110g无水乙醇和250g甲苯混合均匀置于恒压滴液漏斗内,将360g甲苯加入2000mL圆底烧瓶内,反应瓶用氮气置换并在氮气保护下将金属钠48g加入反应瓶内,升温至100℃金属钠完全熔化时缓慢滴加甲苯、乙醇混合液,约0.5小时滴加完毕,并控制反应瓶内温度维持在100-105℃,保温30分钟,无气泡鼓出时反应即完成。反应结束后,蒸馏除去过量的乙醇和甲苯,得到乙醇钠甲苯溶液;
将上述制备的乙醇钠甲苯混合液压入高压釜,加入285g乙酸乙酯和100g甲苯。开启搅拌,往反应釜中充入一氧化碳气体,控制反应釜温度65℃-70℃,反应釜压力升至24-26bar,约4小时反应结束,降至室温后泄压。
将610g浓度为35%二甲胺盐酸盐的水溶液加入2000mL圆底烧瓶,开启搅拌,并使温度控制在15-20℃,将高压釜中的物料缓慢滴加到烧瓶内中,控制温度20-25℃,3小时反应结束。室温下分液,浓缩有机相,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品328.6g,纯度90.9%。
将得到的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品加入到1000mL圆底烧瓶内,加入2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚(3.88g),加热蒸馏,收集82~86℃/5mmHg的馏分278.5g,收率93.2%,HPLC含量99.8%。
对比例2
量取110g无水乙醇和250g甲苯混合均匀置于恒压滴液漏斗内,将360g甲苯加入2000mL圆底烧瓶内,反应瓶用氮气置换并在氮气保护下将金属钠48g加入反应瓶内,升温至100℃金属钠完全熔化时缓慢滴加甲苯、乙醇混合液,约0.5小时滴加完毕,并控制反应瓶内温度维持在100-105℃,保温30分钟,无气泡鼓出时反应即完成。反应结束后,蒸馏除去过量的乙醇和甲苯,得到乙醇钠甲苯溶液;
将上述制备的乙醇钠甲苯混合液压入高压釜,加入280g乙酸乙酯和100g甲苯。开启搅拌,往反应釜中充入一氧化碳气体,控制反应釜温度65℃-70℃,反应釜压力升至24-26bar,约4小时反应结束,降至室温后泄压。
将610g浓度为35%二甲胺盐酸盐的水溶液加入2000mL圆底烧瓶,开启搅拌,并使温度控制在15-20℃,将高压釜中的物料缓慢滴加到烧瓶内中,控制温度20-25℃,3小时反应结束。室温下分液,浓缩有机相,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品335.2g,纯度89.1%。
将上述制备的3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品加入到1000mL圆底烧瓶内,加入2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(3.40g),加热蒸馏,收集82~86℃/5mmHg的馏分276.7g,收率92.7%,HPLC含量99.8%。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法,包括:
将3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与阻聚剂混合减压蒸馏,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯;
所述阻聚剂为2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚和2,6-二叔丁基对甲酚中的一种和2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物的混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与所述阻聚剂的摩尔比为1:(0.01~0.20)。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品与所述阻聚剂的摩尔比为1:(0.02~0.05)。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述减压蒸馏的温度为80~90℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品按照以下方法制备:
1)将乙酸乙酯、碱和一氧化碳混合反应,得到甲酰乙酸乙酯;
2)将甲酰乙酸乙酯与二甲胺盐酸盐反应,得到3-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述碱为乙醇钠、乙醇钾或乙醇锂。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述乙酸乙酯与所述碱的摩尔比为(1.0~2.0):1。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1)反应的溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃和1,4-二氧六环中的一种或几种。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述一氧化碳的压力为24~26bar。
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)反应的温度为15~40℃。
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