[發明專利]一種1H-3-吡咯烷酮類化合物的合成方法

有效

• 申請號: 202010185915.X
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111423354B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 蘇建龍;溫樹清
• 申請（專利權）人: 大連普萊瑞迪化學有限公司
• 主分類號: C07D207/36
• 分類號: C07D207/36;B01J31/30;B01J31/28;B01J31/22
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發明提供了一種1H?3?吡咯烷酮類化合物的合成方法，以脂肪族伯胺和β?二酮化合物為原料，在有機溶劑中，與鐵配合物催化劑及銅鹽助催化劑混合均勻，于40?110℃反應8?12小時，反應結束后經分離、純化得到1H?3?吡咯烷酮類化合物。本方法合成的產品，經過純化其純度可達99％以上(HPLC測定)，收率可達85％。其生產工藝簡單，生產過程溫和且排放量低，所以在實驗室工作基礎上可以直接進行工藝設計，并實現放大生產。

技術領域

本發明涉及有機化工技術領域，具體涉及一種精細化學品1H-3-吡咯烷酮類化合物的制備方法，具體地說是重要的有機化學中間體1H-3-吡咯烷酮類化合物的合成方法。

背景技術

1H-3-吡咯烷酮類化合物這種雜環片斷是一種在天然產物、藥物和生物活性組分中常見的結構，然而目前人工合成這種結構的方法并不多。現有的方法大多條件苛刻，或者反應過程由于放熱等因素難以控制，導致工業化放大受阻。因此開發一種快捷、溫和、綠色高效的方法來構建這種結構單元就很有實用意義。據文獻記載，該類化合物的合成多以γ-丁內脂或者順酐為原料經過加氫氨化得到，但是這些方法往往合成的吡洛烷酮結構單一，如果進一步修飾則成本將大幅增加。根據早期文獻報道，1H-3-吡咯烷酮類化合物的合成方法可以用烯胺酮為原料在三氟乙酸溶劑中三氟乙酸銅的促進下經過酰化環化合成，該反應收率在85％左右，但是催化體系成本較高難以實現工業化，另外一種合成1-H-3-吡咯烷酮類化合物的方法較為簡易，以乙酰丙酮和伯胺為原料在過氧化氫的催進下即可得到目標產物，但是該反應速率過快且放熱嚴重很難控制其放大，且氧化體系產生較多副產物所以不適合大規模工業化生產。

發明內容

本發明針對現有技術缺陷，旨在提供一種新的合成方法制備1H-3-吡咯烷酮類化合物。所要解決的技術問題是遴選新的催化體系以控制生產成本、提高收率并適用工業放大生產。

本發明以β-二酮化合物和脂肪族伯胺為原料，在有機溶劑中，和催化劑存在的條件下一步縮合閉環得到目標產物。化學反應式如下：

具體的本發明的技術方案如下：

一種1H-3-吡咯烷酮類化合物的合成方法，以式(I)所示的脂肪族伯胺和β-二酮化合物為原料，經過合成反應、分離和純化后得到式(II)所示化合物(目標產物：1H-3-吡咯烷酮類化合物)，所述的合成反應是將脂肪族伯胺、β-二酮化合物、有機溶劑、鐵配合物催化劑和銅鹽助催化劑混合均勻，于40-110℃反應8-12小時；反應結束后經分離、純化得到1H-3-吡咯烷酮類化合物；

式(I)或式(II)中，R₁為氫、甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、芐基、對氯芐基、對甲基芐基、辛基或對甲氧基芐基；R₂為甲基、乙基、丙基、異丙基或苯基。

優選以摩爾計，催化劑的物質的量(鐵配合物催化劑和銅鹽助催化劑的物質的量之和)占脂肪族伯胺物質的量的1-5％；銅鹽助催化劑與鐵配合物催化劑的物質的量之比為0.3:1-0.5:1；更進一步地，以摩爾計，催化劑的物質的量為脂肪族伯胺物質的量的3％；助催化劑銅鹽與催化劑鐵配合物的物質的量的比為1:2。

優選所述脂肪族伯胺與β-二酮化合物的物質的量之比為1:2.0-2.4。

所述鐵配合物催化劑為由鐵源和配體反應形成的配合物，優選所述鐵源為醋酸鐵、氯化鐵或硝酸鐵，所述配體為1,10-菲咯啉、三苯基膦、L-脯氨酸、L-丙氨酸或L-賴氨酸；更進一步地，鐵配合物催化劑是由氯化鐵與1,10-菲咯啉反應形成的配合物。

優選所述銅鹽助催化劑選自碘化亞銅、氯化亞銅、氧化銅、硝酸銅、氫氧化銅和乙酸銅的一種或幾種；更進一步地，銅鹽助催化劑為碘化亞銅。

優選所述有機溶劑選自甲苯、二甲苯、DMSO、DMF、四氫呋喃和1,4-二氧六環的一種；更進一步地，有機溶劑為甲苯。