李穎,牟旭,迭杉杉,代文雙*
4-異丁氧基芐胺的合成
李穎1,牟旭1,迭杉杉2,代文雙1*
(1. 遼寧科技學(xué)院生物醫(yī)藥與化學(xué)工程學(xué)院,遼寧 本溪 117004; 2. 四川中科匯智石油工程設(shè)計有限公司,四川 成都 610066)
對羥基苯甲醛和異丁基溴為起始原料經(jīng)過取代、正向肟化、加氫等合成4-異丁氧基芐胺。對羥基苯甲醛與異丁基溴按摩爾比為1∶2,反應(yīng)溫度為90 ℃,時間為9 h合成4-異丁氧基苯甲醛;4-異丁氧基苯甲醛與鹽酸羥胺的摩爾比為1∶2,反應(yīng)溫度為102 ℃,反應(yīng)時間為40 h,合成4-異丁氧基苯甲醛肟;4-異丁氧基苯甲醛肟加氫反應(yīng)在100 ℃,反應(yīng)15 h合成4-異丁氧基芐胺,4-異丁氧基芐胺總收率達到64%。
4-異丁氧基芐胺;對羥基苯甲醛;異丁基溴;合成
4-異丁氧基芐胺作為帕金森?。≒arkinson's disease,PD)治療藥物匹莫范色林的重要藥物中間體[1,2],其合成方法研究對于匹莫范色林合成的工業(yè)化和國產(chǎn)化具有重要的意義。本文采用對羥基苯甲醛和異丁基溴為起始原料經(jīng)過取代、正向肟化、加氫等合成4-異丁氧基芐胺[3],合成方法反應(yīng)條件溫和,成本低廉,安全環(huán)保[4,5]。合成路線如下:
對羥基苯甲醛、甲苯(AR,沈陽華東試劑廠),N,N-二甲基甲酰胺、無水碳酸鈉、氫氧化鈉、鹽酸羥胺(AR,天津市大散化學(xué)試劑廠),溴代異丁烷(98%)、蘭尼鎳(AR,阿拉?。宜嵋阴?、無水乙醇、無水硫酸鈉(AR,沈陽市新化試劑廠)。
北京北分瑞利分析儀器公司W(wǎng)QF-510A傅里葉變換紅外光譜儀,BRUKER 600MHz核磁共振儀
1.2.1 4-異丁氧基苯甲醛的合成
稱取4.69 g的對羥基苯甲醛,10.98 g的N,N-二甲基甲酰胺加入到100 mL的三頸瓶中,振蕩三頸瓶使對羥基苯甲醛完全溶解在溶液中。加入10.76 g無水碳酸鉀,攪拌形成混懸液。維持溫度在30 ℃以下,稱取10.56 g的異丁基溴,緩慢的加入到混懸液中,在90 ℃下加熱回流反應(yīng)9 h。反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻降溫到25 ℃,取43.0 mL(約為33 g)的無水乙醇,加入到反應(yīng)液中,攪拌15 min,真空抽濾,取8.5 mL的無水乙醇分兩次洗滌濾餅,保留濾液有機層。
1.2.2 4-異丁氧基苯甲醛肟的合成
將上一步保留的濾液加入100 mL的三頸瓶,稱取2.00 g的鹽酸羥胺加入到其中,然后在如入7.3 mL的20%的氫氧化鈉溶液,102 ℃加熱回流反應(yīng)10 h,蒸出乙醇,加入3.2 mL的去離子水,加入到反應(yīng)液中。用165 mL的乙酸乙酯分4次對反應(yīng)液分離提純,保留有機層,并向其中加入無水Na2SO4,靜置干燥2 h,真空抽濾,得到橙黃色油狀物。
1.2.3 4-異丁氧基芐胺的合成
將生成的肟與66 mL的15%的NaOH溶液加入100 mL三頸燒瓶,控制溫度在32 ℃分批緩慢加入6.50 g的蘭尼鎳,在100 ℃加熱回流反應(yīng)15 h。反應(yīng)完畢后冷卻至室溫,真空抽濾。量取少量的水(大約5 mL)洗滌濾渣,保留濾液。然后用165 mL乙酸乙酯分三次對濾液進行提取,保留有機油相層,并向其中加入無水Na2SO4,靜置干燥2 h。真空抽濾,得到橙紅色油狀物。
通過圖1分析可知,1 027 cm-1處為脂肪族胺的C-N吸收峰;1 674 cm-1處為叔酰胺的C=O吸收峰;770 cm-1處為苯環(huán)上H的吸收峰;1 515 cm-1處為苯環(huán)骨架振動吸收峰;2 878 cm-1處為次甲基CH的吸收峰;2 927 cm-1處為亞甲基CH2的吸收峰;2 968 cm-1處為甲基CH3的吸收峰;1 169 cm-1處為芳香族醚的吸收峰。通過圖2分析可知,低場區(qū)6.985和7.586處兩組峰,面積比為2∶2,為苯環(huán)的不飽和氫;高場區(qū)3.75、2.74、1.90和0.98處四組峰,面積比依次為2∶1∶1∶6,為亞甲基、次甲基、羥基、甲基的10個飽和氫。IR和NMR譜圖證明為化合物4-異丁氧基苯甲醛肟。
圖1 4-異丁氧基苯甲醛肟的紅外譜圖
圖2 4-異丁氧基苯甲醛肟的核磁氫譜圖
由圖3可知1 062 cm-1處為脂肪族伯胺吸收峰;3 490 cm-1處為胺的NH吸收峰;1 472 cm-1處為苯環(huán)骨架振動吸收峰;2 934 cm-1處為亞甲基CH2的吸收峰;2 964 cm-1處為甲基CH3的吸收峰;1 109 cm-1處為芳香族醚的吸收峰。由圖4可知低場區(qū)7.656和6.87出現(xiàn)兩組峰,面積比為2∶2,為苯環(huán)的不飽和氫;高場區(qū)3.75、2.89、2.74、1.99和0.98附近出現(xiàn)四組峰,面積比依次為1∶2∶2∶2∶6,為胺、亞甲基、次甲基、羥基、甲基的13個飽和氫。IR和NMR譜圖分析可知為目標(biāo)化合物4-異丁氧基芐胺。
圖3 4-異丁氧基芐胺的紅外譜圖
圖4 4-異丁氧基芐胺的核磁氫譜圖
本文以對羥基苯甲醛、異丁基溴等為原料,經(jīng)過親電取代、親核加成、催化加氫等反應(yīng)合成4-異丁氧基芐胺。對羥基苯甲醛與溴代異丁烷的摩爾比為1∶2,反應(yīng)溫度為90 ℃,時間為9 h,合成4-異丁氧基苯甲醛。
4-異丁氧基苯甲醛與鹽酸羥胺的摩爾比為1∶2,pH為12的堿性環(huán)境,反應(yīng)溫度為102 ℃,反應(yīng)時間為40 h,合成4-異丁氧基苯甲醛肟。4-異丁氧基苯甲醛肟與蘭尼鎳的摩爾比為1∶2,pH為13的堿性環(huán)境下,100 ℃反應(yīng)15 h,合成4-異丁氧基芐胺,總產(chǎn)率可達到64%。通過對產(chǎn)物IR和1HNMR表征可知,為目標(biāo)化合物4-異丁氧基芐胺。該合成方法具有反應(yīng)條件溫和,成本低廉,安全環(huán)保的優(yōu)點。
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Synthesis of 4-Isobutoxybenzylamine
1121*
(1. School of Biomedical and Chemical Engineering, Liaoning Institute of Science and Technology, Liaoning Benxi 117004, China; 2. Sichuang Zhongke Huizhi Petroleum Engineering Design Co., Ltd., Sichuan Chengdu 610066, China)
4-Isobutoxybenzylamine was synthesized from-hydroxybenzaldehyde and isobutyl bromide via substitution, forward oxime and hydrogenation. Firstly 4-isobutoxybenzaldehyde was prepared when the molar ratio of-hydroxybenzaldehyde to isobutyl bromide was 1∶2, the reaction temperature was 90℃ and the reaction time was 9 h. And then 4-isobutoxybenzaldehyde oxime was prepared when the molar ratio of 4-isobutoxybenzaldehyde to hydroxylamine hydrochloride was 1∶2, the reaction temperature was 102℃, the reaction time was 40 h. At last,4-isobutoxybenzylamine was obtained through the hydrogenation reaction of 4-isobutoxybenzaldehyde oxime for 15 h at 100℃,and the reaction yield reached 64%.
4-isobutoxybenzylamine;-hydroxybenzaldehyde; isobutyl bromine; synthesis
遼寧省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目(201710311);遼寧科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目(201911430019)。
2020-03-20
李穎(1998-),女,遼寧朝陽人,研究方向:應(yīng)用化學(xué)專業(yè)。
代文雙(1972-),男,遼寧本溪人,副教授,碩士,主要從事功能材料的制備和研究工作。
TQ 031.2
A
1004-0935(2020)04-0344-03