專利名稱：一種氮雜環的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種氮雜環的制備方法，屬于有機化學領域。
背景技術：
氮雜環化合物是具有環狀結構，且環上的原子除碳原子外，還含有氮原子的化合物。氮雜環化合物是重要的有機化合物，廣泛應用于醫藥、農藥，材料等領域。浙江凱普化工有限公司最近已將1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮雜環十二烷作為一種金屬離子鰲合劑成功地應用于有機合成。現有的1，4，7-三甲基-1,4，7-三氮雜環壬烷和1,4, 7, 10-四甲基-1，4，7，10-四氮雜環十二烷的合成通常需要先用胺與對甲苯磺酰氯反應生成對甲苯磺酰胺，再經環合、脫磺酰基、甲 基化制備得到。對甲苯磺酰氯價格較高、分子量大，且其在此制備工藝中并不參與氮雜環骨架構建，從而造成此制備工藝原子經濟性差，成本較高。因此尋找一種對甲苯磺酰氯的替代原料對制備1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮雜環十二烷具有重要意義。1983年路易斯安那州立大學的Newkome教授用三乙烯四胺與甲磺酰氯反應生成甲磺酰胺，再與乙醇鈉反應生成甲磺酰胺鈉鹽，用生成的鈉鹽與6，6’ - 二 _(氯甲基)-2，2’ -聯吡啶進行環合反應生成聯吡啶氮雜環化合物。此方法雖避免了對甲苯磺酰氯的使用，但是需要先制備甲磺酰胺鈉鹽后，再進行環合反應，操作較復雜。用甲磺酰氯替代對甲苯磺酰氯制備1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮雜環十二烷還未有成功例子報道。用甲磺酰氯替代對甲苯磺酰氯，又不需要先合成甲磺酰胺鈉鹽、再進行環合反應制備氮雜環更未有報道。因此開發一種用甲磺酰氯替代對甲苯磺酰氯，不需要先合成甲磺酰胺鈉鹽，可以直接進行環合反應制備1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮雜環十二烷的工藝有著重要的意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的氮雜環的制備方法。為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是:本發明氮雜環的制備方法包括如下步驟:
一種氮雜環的制備方法，其特征是，包括如下步驟:
(1)二乙烯三胺或三乙烯四胺與甲磺酰氯反應生成甲磺酰胺；
(2)甲磺酰胺與具有如化學式(a)所示結構的化合物在兩相反應中，并在90°C至回流條件下，經芐基三乙基胺化合物和15-冠-5復合催化環合得到甲磺酰胺氮雜環，
權利要求
1.一種氮雜環的制備方法，其特征是，包括如下步驟: (1)二乙烯三胺或三乙烯四胺與甲磺酰氯反應生成甲磺酰胺； (2)甲磺酰胺與具有如化學式(a)所示結構的化合物在兩相反應中，并在90°C至回流條件下，經芐基三乙基胺化合物和15-冠-5復合催化環合得到甲磺酰胺氮雜環，
2.根據權利要求1所述的氮雜環的制備方法，其特征是:如化學式(a)所示結構的化合物為1，2-二溴乙烷、1，2-二碘乙烷、1，2-二乙醇二對甲苯磺酸酯、1，2-二乙醇二甲磺酸酯、I，2- 二乙醇二苯磺酸酯或I，2- 二乙醇二三氟甲磺酸酯。
3.根據權利要求1或2所述的氮雜環制備方法，其特征是:所述兩相反應中的“兩相”為有機相和水相。
4.根據權利要求3所述的氮雜環制備方法，其特征是:所述有機相的溶劑為甲苯或二甲苯。
5.根據權利要求1、2或4所述的氮雜環制備方法，其特征是:所述芐基三乙基胺化合物為芐基三乙基氯化銨、芐基三乙基溴化銨、芐基三乙基碘化銨或芐基三乙基氫氧化銨。
6.根據權利要求3所述的氮雜環制備方法，其特征是:所述芐基三乙基胺化合物為芐基三乙基氯化銨、芐基三乙基溴化銨、芐基三乙基碘化銨或芐基三乙基氫氧化銨。
7.根據權利要求1、2、4或6所述的氮雜環制備方法，其特征是:步驟(3)中，將甲磺酰胺氮雜環進行脫甲磺酰基是在濃硫酸中、180°C條件下進行。
8.根據權利要求3所述的氮雜環制備方法，其特征是:步驟(3)中，將甲磺酰胺氮雜環進行脫甲磺酰基是在濃硫酸中、180°C條件下進行。
9.根據權利要求5所述的氮雜環制備方法，其特征是:步驟(3)中，將甲磺酰胺氮雜環進行脫甲磺酰基是在濃硫酸中、180°C條件下進行。
全文摘要
本發明公開了一種氮雜環的制備方法。它包括如下步驟(1)二乙烯三胺或三乙烯四胺與甲磺酰氯反應生成甲磺酰胺；(2)甲磺酰胺與具有如化學式(a)所示結構的化合物在兩相反應中，并在90℃至回流條件下，經芐基三乙基胺化合物和15-冠-5復合催化環合得到甲磺酰胺氮雜環；(3)將甲磺酰胺氮雜環進行脫甲磺酰基，然后再作甲基化處理；其中，X代表溴、碘或磺酸酯。本發明的優點是原料成本低，原子經濟性好，操作簡單安全，適用于工業化生產。
文檔編號C07D257/02GK103232403SQ201310168780
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月9日 優先權日2013年5月9日
發明者黃建, 譚翔暉, 周忱 申請人:浙江凱普化工有限公司