L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇 的酮缩合物的制备方法 本发明涉及一种制备L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇酮缩合物的方法,属于杂环化合物制备技术领域。
L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇,是氯霉素生产的副产物。由于它的分子中含有多个官能团,故可进行广泛的分子修饰、获取多种类型的手性杂环化合物。这些杂环化合物可在外消旋化合物的拆分中用作拆分剂,在不对称合成中用作手性材料、手性诱导剂等。
L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与酮反应先前已有一些研究。1956年,Bergmann,E.D.和Resnick,H.报道L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与环己酮或3-戊酮在苯中恒沸蒸馏得到熔点分别为107-108℃或124-125℃的缩合物(J.Chem.Soc.,1956,1662);于此同时,Pedrazzdi,A.和Tricerri,S.也报道了外消旋2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与丙酮在对甲苯磺酸催化下于苯中的缩合反应(Helv.Chim.Acta,1956,39,965)。但二者报道的是不同类型的唑烷衍生物。1987年,Werner,W.等人在乙酸催化下使L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与环己酮、丙酮、3-戊酮或2-丁酮反应得到多种缩合产物(J.Prakt.Chem.,1987,329(6),1031);后来,Darabantu,M.等人由L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与丙酮合成出1.3-二烷(Rev.Rom.Chim.,1995,40(5),453)。但申请者发现,依他们的程序进行实验,要么难以得到晶态产物,要么缩合物产率较低(通常只有50~60%),要么与他们的结果不相吻合。
本发明的目的就是提供L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与酮缩合的新体系以及晶态产物的方便分离方法。
为实现本发明的目的所采取的技术方案是:
将生产氯霉素的工业副产物L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇粗品经纯化后,在惰性芳烃介质中与酮进行缩合,在1-5个大气压下恒沸脱水,在冷却后直接析出晶态产物,或者在蒸发除去可挥发物后用适当溶剂萃取,由萃取液中获取缩合物晶体。
按照本发明,纯L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇的制备程序是:工业L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇用浓盐酸处理,除去酸不溶物,由溶液中分出L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇盐酸盐晶体,再用碱处理,游离出L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇。
按照本发明,由L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇盐酸盐晶体中游离出L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇所用地碱从氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾溶液或氨水中选择。
按照本发明,与L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇缩合的酮为烷基酮R1R2CO或脂环酮(CH2)nCO。
按照本发明,与L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇缩合的烷基酮R1R2CO中的R1、R2为甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基;脂环酮(CH2)nCO中的n为4,5。
按照本发明,L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与酮恒沸脱水所用的惰性芳烃介质由苯,甲苯,二甲苯中选择。
按照本发明,L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与酮恒沸脱水在1-5大气压下进行。
按照本发明,L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与某些酮的缩合物在反应液冷却后直接以晶态产物析出。
按照本发明,L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇与某些酮的缩合物在反应液冷却后不能以晶态产物析出时,可蒸发除去可挥发物,残余物用适当的溶剂萃取,由萃取液中得纯的缩合产物。
按照本发明,萃取蒸发反应液后的残余物所用的溶剂由乙醚、乙酸乙酯中选择。
按照本发明,由萃取液中获得晶态产物采取将萃取液适当浓缩或者在浓缩后的溶液中加入该缩合物晶种的办法。
与已有技术相比较,采用本发明的技术方案具有如下几个显著特点:
采用本发明的方法简单,条件温和,非常方便得到晶态的缩合物,而且其收率极高,通常可达到90%以上;本发明的方法开拓了一类新的反应体系;本发明的方法无需任何催化剂。因此,本发明的技术方案在外消旋化合物的拆分中、不对称合成中等方面具有重要的应用价值。
以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明:实施例1
在惰性气氛(氮气或氩气)中,于一只250mL干燥的园底烧瓶中加入12.72克纯化过的L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇(60mmol)、6克环己酮(61.2mmol)和100mL甲苯;装入搅拌子并相继装设油水分离器、回流冷凝管和带有活塞的油鼓泡器;在电磁搅拌下加热回流,迅速馏出生成的水;3小时后,停止加热;用惰性气体平衡压力,拆除油水分离器、回流冷凝管和带有活塞的油鼓泡器,换上蒸馏装置蒸馏或在旋转蒸发器上蒸发;残余物用40mL(20mL×2)无水乙醚萃取;分出萃取液并浓缩至原体积的约四分之一,室温放置,析出13.5克淡黄色块状晶体A,M.P 70-72℃;元素分析:C,61.67;H,7.12;N,9.66%。C15H20N2O4计算值:C,61.63;H,6.90;N,9.59%。母液再浓缩,又得类似晶体。总收率高于80%。
将所得晶体热溶于二甲苯后冷至室温,几乎定量析出含有0.5摩尔二甲苯的L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇环己酮缩合物,分析数据见实施例3。实施例2
16.96克纯化过的L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇(80mmol)、8克环己酮(81.6mmol)在120mL甲苯中如实施例1那样恒沸脱水,而后蒸发反应液,用40mL无水乙醚萃取,适当浓缩后加入实施例1得到的晶体少量,放置,得到21.6克淡黄色块状晶体,收率92%。分析结果同实施例1。实施例3
用二甲苯代替甲苯,使8.48克L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇(40mmol)与4克环己酮(40.8mmol)在回流条件下缩合3小时,冷至室温,析出12.5克黄色针状晶体.M.P.54-56℃。元素分析:C,65.62;H,7.26;N,2.81%。C15H20N2O4·0.5C6H4(CH3)2计算值:C,66.06;H,7.30;N,8.11%。IR:3404m,3276m,sh(νN-H+νO-H);2996s,2858ms(νC-H);1601m(νC-C-C);1520vs,1348vs(νN02);1056s(νASC-O-C);848s(δPh-H)。MS(EI):292(M+),263(M+-C2H5),249(M+-C3H7),195(M+-C6H11N),177(M+-C6H13NO),141(M+-C7H5NO3),140(M+-C7H6NO3),123(M+-C8H13N),106(M+tolene),91(M+tolene-CH3)。实施例4
在惰性气氛(氮气或氩气)中,于一只100mL干燥的园底烧瓶中加入4.24克纯化过的L-(+)-2-氨基-1-对硝基苯基-1,3-丙二醇(20mmol)、4mL丙酮(约3.2克,55.1mmol)和60mL甲苯,装入搅拌子并相继装设油水分离器、回流冷凝管和压力缓冲装置;在电磁搅拌下加热回流,随着反应时间的增长,固态反应物渐渐溶解;3小时后,停止加热;拆除反应瓶上装置;使反应物冷至室温,析出无色针状晶体;过滤;收集固体;干燥;重4.5克,收率75.34%。MP.40-42℃.元素分析:C,61.97;H,6.69;N,9.30%,C12H16N2O4·0.5C6H5CH3计算值:C,62.40;H,6.76;N,9.39%。IR:3404sh,3261m,3209sh(νN-H+νO-H);2980m,2920m,2880m,2860m(νC-H);1603m(νC-C-C);1522vs,1350vs(νN02);1047s(νASC-O-C);854s(δPh-H)。于室温下长时间减压抽空,可失去结合的甲苯,熔点升高至76-78℃。母液适当浓缩后放置,又得无色针状晶体,总收率约90%.