本發明屬于有機化工合成技術領域,具體涉及一種制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮的方法。
背景技術:
6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮是合成鹽酸莫西沙星的重要中間體,鹽酸莫西沙星是具有廣譜抗菌活性的8-甲氧基氟喹諾酮類抗菌藥,可治療成人的上呼吸道和下呼吸道感染。
現有技術中制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮的常規方法主要有以下兩種:(1)本方法中制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮包括如下步驟:由2,3-吡啶二羧酸制備2,3-吡啶二酸酐,與( S) -α-甲基芐胺在DCE中反應得2-( 1-苯基-乙基氨甲酰基) -3-羧基吡啶,再加入SOCl2反應得目標化合物,收率約為81%。本方法的缺點在于:反應流程復雜中間產物較多,反應產生廢氣HCl污染環境,大量使用有機溶劑DCE且溶劑回收率較低僅為76%,提高生產成本。
(2)由17ml醋酸酐 和10g 2,3-吡啶二羧酸混合加熱到110℃反應4h,減壓濃縮至溶液飽和,在25℃下加入60ml四氫呋喃和7.27g( S) -α-甲基芐胺反應2h,減壓濃縮,加入29.4g醋酸酐和0.592g冰醋酸于100℃下攪拌1.5h,冷卻至5℃后加入11.3%的乙醇溶液攪拌30min,減壓濃縮結晶,抽濾,固體用15ml11.3%的乙醇溶液清洗,收率82%,該方法的缺點在于:反應步驟繁雜,過程中用到多種有機試劑,且反應時間較長,反應成本很高,只適合實驗室合成,而無法進行大規模生產。
由此可知,現有技術中制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮所采用的合成方法存在上述缺陷。
技術實現要素:
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處,提供一種制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮的方法,該制備方法用2,3-吡啶二羧酸和尿素生成2,3-吡啶二酰亞胺,再用乙苯和鹵化氫水溶液反應生成(1-鹵乙基)苯,再將所述(1-鹵乙基)苯和所述2,3-吡啶二酰亞胺反應生成6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮粗產品,最后經手性拆分得到目標化合物。
該制備方法的反應原理為:
本發明目的實現由以下技術方案完成:
一種制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮的方法,其特征在于:在氮氣保護條件下,2,3-吡啶二羧酸和尿素反應生成2,3-吡啶二酰亞胺,在光照和催化劑條件下,乙苯和鹵化氫的水溶液反應生成(1-鹵乙基)苯,然后將所述(1-鹵乙基)苯和所述2,3-吡啶二酰亞胺在1,2-二氯乙烷溶劑中反應生成6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮粗產品,再經手性拆分得到6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮。
所述催化劑為H2O2。
所述光照為可見光。
所述鹵化氫為HBr或HCl。
所述有機溶劑為1,2-二氯乙烷溶劑。
所述手性拆分采用手性色譜柱。
本發明的優點為:
(1)反應過程中的原子利用率高,反應條件安全溫和,反應速度較快,不產生有毒有害物質。
(2)整個合成過程中僅使用一種有機溶劑1,2-二氯乙烷溶劑,并且該溶劑可以回收套用,一方面降低了環境污染,一方面節約了生產成本,符合生產實際。
(3)手性色譜柱的分離效率較高,使產品的純度大大提高。
具體實施方式
以下通過實施例對本發明的特征及其它相關特征作進一步詳細說明,以便于同行業技術人員的理解:
實施例1:
本實施例具體涉及一種制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮的方法,該制備方法具體包括如下步驟:
(1)取1mol2,3-吡啶二甲酸、1.15mol尿素研磨成細粉混合,加入到1000ml三口燒瓶中,通入氮氣并加熱至189℃,呈熔融后攪拌20min,冷卻至室溫,得到2,3-吡啶二酰亞胺為溶液A;
(2)將1mol乙苯和1mol HBr混合,并滴加20ml30%過氧化氫溶液作為催化劑,在光照條件下反應生成(1-溴乙基)苯,將(1-溴乙基)苯溶于165ml1,2-二氯乙烷溶劑中得溶液B;
(3)將所述溶液B在20℃條件下緩慢滴加到溶液A中,攪拌一小時;
(4)將所述步驟3中所得溶液A和溶液B的混合體系移至冰水浴中繼續攪拌30min,析出大量白色固體,抽濾,濾餅用50ml冷的1,2-二氯乙烷溶劑分3次淋洗,得6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮粗產品,收集濾液回收套用,回收率85%,得6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮粗品;
(5)6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮粗產品通過手性色譜柱分離,得到目標化合物6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮,收率達到88%。
實施例2:
本實施例具體涉及一種制備6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-b]吡啶-5,7-二酮的方法,該制備方法具體包括如下步驟:
(1)取1mol2,3-吡啶二甲酸、1.15mol尿素研磨成細粉混合,加入到1000ml三口燒瓶中,通入氮氣并加熱至189℃,呈熔融后攪拌20min,冷卻至室溫,得到2,3-吡啶二酰亞胺為溶液A;
(2)將1mol乙苯和1mol HCl混合,并滴加20ml30%過氧化氫溶液作為催化劑,在光照條件下反應生成(1-氯乙基)苯,將(1-氯乙基)苯溶于165ml1,2-二氯乙烷溶劑中得溶液B;
(3)將所述溶液B在20℃條件下緩慢滴加到溶液A中,攪拌一小時;
(4)將所述步驟3中所得溶液A和溶液B的混合體系移至冰水浴中繼續攪拌30min,析出大量白色固體,抽濾,濾餅用50ml冷的1,2-二氯乙烷溶劑分3次淋洗,得6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮粗產品,收集濾液回收套用,回收率85%,得6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮粗品;
(5)6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮粗產品通過手性色譜柱分離,得到目標化合物6-(1-苯基-乙基)-吡咯并[3,4-B]吡啶-5,7-二酮,收率達到88%。