專利名稱：5,6,7,8－四氫喹啉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種5，6，7，8-四氫喹啉的制備方法。
背景技術(shù)：
5，6，7，8-四氫喹啉及其衍生物是醫(yī)藥和農(nóng)藥的重要中間體，尤其可作為制備抗菌素頭孢喹咪的中間體。其結(jié)構(gòu)式如下 現(xiàn)有技術(shù)中，以喹啉為原料，鉑為催化劑，在濃鹽酸中氫化還原制備得到5，6，7，8-四氫喹啉。這種方法反應(yīng)時(shí)間不易控制，容易轉(zhuǎn)化為十氫喹啉。
Epsztajn等報(bào)道用1-嗎啉-1-環(huán)己烯與丙烯醛反應(yīng)，水解48小時(shí)，將所得到的3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛與鹽酸羥胺在乙醇中反應(yīng)得到5，6，7，8-四氫喹啉，產(chǎn)率74％(Polish Journal of Chemistry，1980，54(2)341-347)。該方法反應(yīng)時(shí)間長，操作繁瑣，成本高，生產(chǎn)能力低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種5，6，7，8-四氫喹啉的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)不易控制，時(shí)間長，操作繁瑣，成本高，生產(chǎn)能力低的不足。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的以1-嗎啉-1-環(huán)己烯為原料，在乙醚反應(yīng)溶劑中，催化劑的存在下與丙烯醛進(jìn)行Michael反應(yīng)，得到產(chǎn)物3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛，然后進(jìn)行關(guān)環(huán)、脫氫反應(yīng)，即獲得本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物。
本發(fā)明的方法包括如下步驟(1)3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛的合成將1-嗎啉-1-環(huán)己烯溶于乙醚反應(yīng)溶劑中，加入催化劑，-10-30℃下滴加丙烯醛，控制溫度，10-25℃下反應(yīng)2-5小時(shí)，滴加鹽酸，水解1-5小時(shí)，從反應(yīng)產(chǎn)物中收集3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。
按照本發(fā)明，所說的催化劑為無水甲醇鈉或無水甲醇鉀，其中優(yōu)選無水甲醇鈉；所說的鹽酸濃度為1.0-6.0N，其中優(yōu)選鹽酸濃度為2.0N；從反應(yīng)產(chǎn)物中收集3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛包括如下步驟從醚層中蒸除乙醚，減壓蒸餾，得到目標(biāo)產(chǎn)物；配料比為1-嗎啉-1-環(huán)己烯∶丙烯醛＝1∶1-2.5，摩爾比；反應(yīng)溶劑乙醚的用量為1-嗎啉-1-環(huán)己烯∶乙醚＝1∶1-5.0，重量體積比；催化劑的用量為1-嗎啉-1-環(huán)己烯∶催化劑＝50-200∶1，質(zhì)量比；(2)在步驟(1)收集的3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛溶于無水乙醇反應(yīng)溶劑中，10-40℃下，分批加入鹽酸羥胺，回流反應(yīng)1-5小時(shí)，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集目標(biāo)產(chǎn)物5，6，7，8-四氫喹啉。
從反應(yīng)產(chǎn)物中收集目標(biāo)產(chǎn)物5，6，7，8-四氫喹啉包括如下步驟蒸除乙醇后，氫氧化鈉溶液中和，用二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷，減壓蒸餾，得到本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物。
配料比為3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛∶鹽酸羥胺＝1∶1-1.5，摩爾比；反應(yīng)溶劑乙醇的用量為3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛∶乙醇＝1∶1-6.0，重量體積比。
本發(fā)明的反應(yīng)式如下 用本發(fā)明制備方法得到的5，6，7，8-四氫喹啉純度達(dá)到99％以上。
本發(fā)明所使用的原料1-嗎啉-1-環(huán)己烯根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道(Organic Syntheses，1973，Collect Vol(v)808)的方法制備得到。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，在反應(yīng)過程中加入催化劑，大大縮短了水解時(shí)間，反應(yīng)過程易于控制，操作簡便，得到的產(chǎn)品純度好，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1在帶有攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)器中分別加入83.5g(0.5mol)1-嗎啉-1-環(huán)己烯，85ml乙醚，1.0g甲醇鈉，攪拌下降溫至-5℃，滴加28.0g(0.5mol)丙烯醛，滴加后控制10-25℃溫度繼續(xù)反應(yīng)5小時(shí)，維持此溫度滴加85g 2.0N鹽酸，水解5小時(shí)，分出醚層，蒸除乙醚，余液減壓蒸餾，收集108-110℃/120Pa的餾分，得3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛58.2g。收率75.6％；純度98.7％。
在帶有加熱、攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝管的反應(yīng)器中將53.9g(0.35mol)3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛溶于60ml無水乙醇中。保持溫度30-40℃，分批加入24.4g(0.35mol)鹽酸羥胺后，加熱升溫至回流，反應(yīng)4.5小時(shí)。蒸除乙醇，用20％氫氧化鈉溶液中和，用70ml二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷，余液減壓蒸餾，收集78-80℃/130Pa的餾分，得產(chǎn)品5，6，7，8-四氫喹啉35.7g。收率76.6％；純度99.17％(HPLC)；nD20＝1.5407(文獻(xiàn)值nD20＝1.5426)。
實(shí)施例2在帶有攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)器中分別加入75.2g(0.45mol)1-嗎啉-1-環(huán)己烯，230ml乙醚，1.0g甲醇鈉，攪拌下降溫至-5℃，滴加37.8g(0.68mol)丙烯醛，滴加后控制10-25℃溫度繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，維持此溫度滴加78g 2.0N鹽酸，水解3小時(shí)，分出醚層，蒸除乙醚，余液減壓蒸餾，收集108-110℃/120Pa的餾分，得3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛55.3g。收率79.8％；純度98.2％。
在帶有加熱、攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝管的反應(yīng)器中將46.2g(0.30mol)3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛溶于130ml無水乙醇中。保持溫度20-30℃，分批加入27.1g(0.39mol)鹽酸羥胺后，加熱升溫至回流，反應(yīng)3小時(shí)。蒸除乙醇，用20％氫氧化鈉溶液中和，用65ml二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷，余液減壓蒸餾，收集78-80℃/130Pa的餾分，得產(chǎn)品5，6，7，8-四氫喹啉32.3g。收率，81.1％；純度，99.09％(HPLC)；nD20＝1.5398。
實(shí)施例3在帶有攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)器中分別加入66.8g(0.40mol)1-嗎啉-1-環(huán)己烯，300ml乙醚，1.0g甲醇鈉，攪拌下降溫至-5℃，滴加49.2g(0.88mol)丙烯醛，滴加后控制10-20℃溫度繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，維持此溫度滴加70g 6.0N鹽酸，水解1小時(shí)，分出醚層，蒸除乙醚，余液減壓蒸餾，收集108-110℃/120Pa的餾分，得3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛49.6g。收率80.6％，純度97.9％。
在帶有加熱、攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝管的反應(yīng)器中將46.2g(0.30mol)3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛溶于250ml無水乙醇中。保持溫度10-40℃，分批加入31.3g(0.45mol)鹽酸羥胺后，加熱升溫至回流，反應(yīng)1小時(shí)。蒸除乙醇，用20％氫氧化鈉溶液中和，用70ml二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷，余液減壓蒸餾，收集78-80℃/130Pa的餾分，得產(chǎn)品5，6，7，8-四氫喹啉33.8g。收率84.6％；純度99.21％(HPLC)；nD20＝1.5411。
權(quán)利要求
1.一種5，6，7，8-四氫喹啉的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛的合成將1-嗎啉-1-環(huán)己烯溶于乙醚反應(yīng)溶劑中，加入催化劑，-10-30℃下滴加丙烯醛，控制溫度，10-25℃下反應(yīng)2-5小時(shí)，滴加鹽酸，水解1-5小時(shí)，從反應(yīng)產(chǎn)物中收集3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)；(2)在步驟(1)收集的3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛溶于無水乙醇反應(yīng)溶劑中，10-40℃下，分批加入鹽酸羥胺，回流反應(yīng)1-5小時(shí)，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集目標(biāo)產(chǎn)物5，6，7，8-四氫喹啉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的催化劑為無水甲醇鈉或無水甲醇鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說的催化劑為無水甲醇鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的鹽酸的濃度為1.0-6.0N。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所說的鹽酸的濃度為2.0N。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從反應(yīng)產(chǎn)物中收集3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛包括如下步驟從醚層中蒸除乙醚，減壓蒸餾，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)的配料比為1-嗎啉-1-環(huán)己烯∶丙烯醛＝1∶1-2.5，摩爾比；反應(yīng)溶劑乙醚的用量為1-嗎啉-1-環(huán)己烯∶乙醚＝1∶1-5.0，重量體積比；催化劑的用量為1-嗎啉-1-環(huán)己烯∶催化劑＝50-200∶1，質(zhì)量比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從反應(yīng)產(chǎn)物中收集目標(biāo)產(chǎn)物5，6，7，8-四氫喹啉包括如下步驟蒸除乙醇，用氫氧化鈉溶液中和，用二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷，減壓蒸餾，得到本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)的配料比為3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛∶鹽酸羥胺＝1∶1-1.5，摩爾比；反應(yīng)溶劑乙醇的用量為3-(2-氧-環(huán)己基)-丙醛∶乙醇＝1∶1-6.0，重量體積比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種5，6，7，8－四氫喹啉的制備方法。本發(fā)明以1－嗎啉－1－環(huán)己烯為原料，在乙醚反應(yīng)溶劑中，催化劑的存在下與丙烯醛進(jìn)行Michael反應(yīng)，得到產(chǎn)物3－(2－氧－環(huán)己基)－丙醛，然后進(jìn)行關(guān)環(huán)、脫氫反應(yīng)，即獲得本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物。用本發(fā)明制備方法得到的5，6，7，8－四氫喹啉純度達(dá)到99％以上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，加入少量催化劑，大大縮短了水解時(shí)間，反應(yīng)過程易于控制，操作簡便，得到的產(chǎn)品純度好，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07D215/06GK1948290SQ20051003039
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月11日
發(fā)明者何扣寶, 安國成, 蔣旭亮 申請人:上海化學(xué)試劑研究所