一种二并哌嗪的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二并哌嗪的制备方法。主要包括如下步骤：（１）在低温条件下将４０％乙二醛水溶液逐滴加入到盛有无水乙二胺和甲醇的三口烧瓶中；（２）在６８～８８℃下高温反应１～３ｈ；（３）将产物降温至０～１０℃，析出大量固体，真空抽滤后，再用甲醇洗涤，过滤烘干后即得。该发明专利技术在反应体系中加入一定量的甲醇，用于转移溶解于水中的目的产物，解决了水中溶解大量目的产物以及实验过程中分离水等操作，从而简化了实验步骤并提高了反应收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
哌嗪为双氮原子六元环杂环化合物，哌嗪及其系列化合物是化工产业和医药产业 之间承上启下的重要产品，在哌嗪环上引入不同的取代基可以产生不同的生物活性，在医 药领域应用广泛且种类繁多。含氮杂环化合物作为医药及多种精细化工品的中间体，在人类健康和生活中有着 广泛的应用并发挥着重要作用。另有研究表明，环上氮原子数越多，含氮化合物的抗磨性能 越好。二并哌嗪作为含有4个氮原子的杂环化合物，也可能具有类似的性质。美国专利US2345237首次提出二并哌嗪的制备方法，将乙二醛水溶液滴加到70% 乙二胺水溶液中，在一定真空下加热到90°C，随着水和乙二胺的蒸发，得到白色固体，用乙 醇处理后收率达到85%。在该专利中，所述工艺条件不具体，可操作性较小，且在反应过程 中采用真空，使得操作不便。在实验过程中，通过真空升温至90°C，将反应物乙二胺转移走， 并不利于收率的提高。美国专利US4218559根据上述专利，将真空度控制在15OmmHg下将 水份移出，产品收率仅为59%。US4814447探索出一种收率更高的二并哌嗪的制备方法，将 反应体系中加入带有氮气保护系统、回流冷凝器和漏斗的树脂锅，反应滴加70min后，通过 旋蒸得到固体，过滤后将滤液再次旋蒸至无固体析出。该反应过程收率高达94. 8%,但是反 应过程中操作复杂，产物处理繁锁，旋蒸后的产物中还有副产物并未经纯化，纯度不高。该 专利中二并哌嗪可以作为中间体合成1，4，7，10-四氮杂环十二烷，而后者可用于制备医疗 诊断磁共振成像的造影剂和放射性显影剂，与重金属形成的配合物还可以作为X射线造影 剂。美国专利US4443602对反式二并哌嗪进行研究，收率达到85%，但所测产物熔点与文献 值相差较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术，提供一种更为简捷的、收率更高的制备二并哌 嗪的方法。本专利技术的方法包括如下步骤(1)将无水乙二胺和甲醇加入到带有电动搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口烧瓶 中，将40%乙二醛水溶液在低温下(-5 10°C )逐滴加入三口烧瓶中；(2)将上述反应液升温至68 88°C，保温反应1 3h ；(3)将步骤(2)所得混合物降至0 10°C，将所得固体过滤，再用甲醇洗涤滤饼， 烘干后得目标产物。步骤(1)中所用甲醇与乙二胺的体积比为1 4 5。乙二醛与乙二胺的摩尔比为1 2. 2 4。步骤(3)中所用甲醇体积与乙二胺的体积比为1 2 2. 8。本专利技术的创新点在于在反应体系中加入一定量的甲醇，可以有效地将反应体系中 生成的目的产物由液相转移为固相，不仅大大地促进了反应的快速进行，而且简化了工艺 路线，提高了产物的收率。具体实施例方式实施例1将200ml无水乙二胺和50ml甲醇加入装有电动搅拌器、温度计和滴液漏斗的三 口烧瓶中，用冰盐浴降温至_5°C。搅拌下逐滴加入115ml 40%乙二醛水溶液，控制滴加速 度，使反应温度维持在-5 0°C。滴加完毕后，升温至78°C，恒温反应lh。反应结束后，将 反应产物冷却到0°C，有大量固体析出，将其倒入沙型漏斗过滤得白色固体，该固体经甲醇 (125ml)甲醇洗涤、过滤、烘干后即得二并哌嗪110. 73g。通过色谱分析，两次过滤所得滤液 中共含目标产物11. 25g，产物总收率为85. 90 %。实施例2将270ml无水乙二胺和55ml甲醇加入装有电动搅拌器、温度计和滴液漏斗的三口 烧瓶中，用冰水浴降温至l°c。搅拌下逐滴加入115ml 40%乙二醛水溶液，控制滴加速度， 使反应温度维持在1 5°C。滴加完毕后，升温至68°C，恒温反应2. ！。反应结束后，将 反应产物冷却到0°C，有大量固体析出，将其倒入沙型漏斗过滤得白色固体，该固体经甲醇 (124ml)甲醇洗涤、过滤、烘干后即得二并哌嗪127. 17g。通过色谱分析，两次过滤所得滤液 中共含目标产物11. 12g，产物总收率为97. 39%。实施例3将147ml无水乙二胺和37ml甲醇加入装有电动搅拌器、温度计和滴液漏斗的三口 烧瓶中，用冰水浴降温至6°C。搅拌下逐滴加入115ml 40%乙二醛水溶液，控制滴加速度， 使反应温度维持在6 10°C。滴加完毕后，升温至78°C，恒温反应2.证。反应结束后，将 反应产物冷却到0°C，有大量固体析出，将其倒入沙型漏斗过滤得白色固体，该固体经甲醇 (71ml)甲醇洗涤、过滤、烘干后即得二并哌嗪98. 52g。通过色谱分析，两次过滤所得滤液中 共含目标产物4. 23g，产物总收率为72. 36%。实施例4将270ml无水乙二胺和67ml甲醇加入装有电动搅拌器、温度计和滴液漏斗的三口 烧瓶中，用冰盐浴降温至-4°C。搅拌下逐滴加入115ml 40%乙二醛水溶液，控制滴加速度， 使反应温度维持在-4 0°C。滴加完毕后，升温至88°C，恒温反应2. Oh。反应结束后，将 反应产物冷却到0°C，有大量固体析出，将其倒入沙型漏斗过滤得白色固体，该固体经甲醇 (146ml)甲醇洗涤、过滤、烘干后即得二并哌嗪122. Olg。通过色谱分析，两次过滤所得滤液 中共含目标产物13. 68g，产物总收率为95. 56%。实施例5将200ml无水乙二胺和40ml甲醇加入装有电动搅拌器、温度计和滴液漏斗的三口 烧瓶中，用冰水浴降温至l°c。搅拌下逐滴加入115ml 40%乙二醛水溶液，控制滴加速度， 使反应温度维持在1 5°C。滴加完毕后，升温至68°C，恒温反应3. Oh。反应结束后，将 反应产物冷却到0°C，有大量固体析出，将其倒入沙型漏斗过滤得白色固体，该固体经甲醇 (103ml)甲醇洗涤、过滤、烘干后即得二并哌嗪114. 73g。通过色谱分析，两次过滤所得滤液中共含目标产物9. 45g，产物总收率为87. 45%。权利要求1.，其特征在于包括以下步骤(1)将无水乙二胺和甲醇加入到带有电动搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口烧瓶中，将 40%乙二醛水溶液在低温下(-5 10°C )逐滴加入三口烧瓶中；(2)将上述反应液升温至68 88°C，保温反应1 汕；(3)将步骤( 所得混合物降至0 10°C，将所得固体过滤，再用甲醇洗涤滤饼，烘干 后得目标产物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所用甲醇的体积与乙二胺的体 积比为1 4 5。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，乙二醛与乙二胺的摩尔比为1:2.2 4。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C3)中所用甲醇的体积与乙二胺的体 积比为1 2 2. 8。全文摘要本专利技术公开了。主要包括如下步骤(1)在低温条件下将40％乙二醛水溶液逐滴加入到盛有无水乙二胺和甲醇的三口烧瓶中；(2)在68～88℃下高温反应1～3h；(3)将产物降温至0～10℃，析出大量固体，真空抽滤后，再用甲醇洗涤，过滤烘干后即得。该专利技术在反应体系中加入一定量的甲醇，用于转移溶解于水中的目的产物，解决了水中溶解大量目的产物以及实验过程中分离水等操作，从而简化了实验步骤并提高了反应收率。文档编号C07D487/04GK102086203SQ201010588459公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二并哌嗪的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（１）将无水乙二胺和甲醇加入到带有电动搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口烧瓶中，将４０％乙二醛水溶液在低温下（－５～１０℃）逐滴加入三口烧瓶中；（２）将上述反应液升温至６８～８８℃，保温反应１～３ｈ；（３）将步骤（２）所得混合物降至０～１０℃，将所得固体过滤，再用甲醇洗涤滤饼，烘干后得目标产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾作祥，陈静，薛为岚，王丹，黄亮节，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31