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盐酸美金刚胺合成

非售品
CAS:41100-52-1
分子式:C12H21N.HCl
分子量:215.77

1.格氏法1-溴-3,5-二甲基金刚烷与甲基锂在超声条件下反应得到1-锂-3,5-二甲基金刚烷。然后,将其与NH4Cl反应得美金刚胺。最后,经酸化成盐,为盐酸美金刚。此法需要在无水无氧条件下进行,且需要超声设备,操作条件比较苛刻,对操作者要求较高,不适合工业化生产。


图1为盐酸美金刚的合成路线

2.乙腈法1,3-二甲基金刚烷在溴素作用下进行取代得到1-溴-3,5-二甲基金刚烷,再经乙酰胺基化得到1-乙酰胺基-3,5-二甲基金刚烷。然后,在碱性条件下水解。最后,酸化成盐,为盐酸美金刚。


图2为盐酸美金刚的合成路线

3.尿素法1,3-二甲基金刚烷经溴化得到1-溴-3,5-二甲基金刚烷,此中间体与尿素发生取代反应,得到N-3,5-二甲基金刚烷-1-基尿素,并经乙二醇水解得美金刚胺,再酸化成盐,为盐酸美金刚。这种方法的优点在于原料尿素易得,所需试剂对环境毒害较小,尤其是1-溴-3,5-二甲基金刚烷的酰胺化和醇解反应所得的中间产物无需分离,直接“一锅法”反应即可,简化了实验步骤。但是,在1-溴-3,5-二甲基金刚烷与尿素酰胺化反应过程中,由于空间位阻较大,所以,当溴取代尿素中的氢时,反应难度较大,从而导致反应时间较长,反应收率较低,产业生产成本较高。同时,在醇解过程中,脲类化合物酰胺基团中的碳原子形成C+的活性较差,导致醇解效率降低,因而所需的反应温度较高,反应条件苛刻,最终使反应的总收率仅达31%,不适合规模化生产。


图3为盐酸美金刚的合成路线


4.氯代法以无水AlCl3作为催化剂,1,3-二甲基金刚烷经叔丁基氯氯化为1-氯-3,5-二甲基金刚烷,再进行乙酰胺基化得到1-乙酰胺基-3,5-二甲基金刚烷,然后水解为美金刚胺,再酸化成盐,得到盐酸美金刚。这种方法的总收率达到76.1%,适合工业化生产。但是,此法需在无水条件下进行,且氯代过程中需不断添加AlCl3。同时,由于叔丁基氯本身容易发生消去反应,需要现场制备,不易操作,而氯代物1-氯-3,5-二甲基金刚烷自身活性又不高,导致反应转化率较低。在整个反应过程中,对反应温度要求比较严格,能耗较高。图4为盐酸美金刚的合成路线5.硝化法以N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)为催化剂,1,3-二甲基金刚烷经硝化得到1-硝基-3,5-二甲基金刚烷。然后,经Pd/C催化氢化还原为美金刚胺。最后,经盐酸酸化成盐,得到盐酸美金刚。这种方法在硝化反应中以NHPI为催化剂,反应条件温和,转化率高,不需要使用溴素,对设备要求不高,同时避免了使用较大毒性的试剂,中间体不需纯化,杂质可在最后除去。但是,此法在催化氢化时存在较大的危险性,且还原时间较长(24h~72h)。


图5为盐酸美金刚的合成路线


6.甲酰胺法1,3-二甲基金刚烷和甲酰胺进行酰胺化反应得到1-甲酰胺基-3,5-二甲基金刚烷,再酸化成盐,为盐酸美金刚。此法在反应过程中会产生大量NO2气体,导致后处理过程中需用大量的碱进行中和。


图6为盐酸美金刚的合成路线


7.直接氨化法1,3-二甲基金刚烷在溴素和乙腈的作用下,一步完成溴的取代反应和Ritter反应。中间产物不经分离,直接醇解和水解为美金刚胺,再酸化成盐,得到盐酸美金刚。这种方法的原料利用率不高,且这种“一锅法”使多步反应在同一容器中进行,会产生较多的副产物,不易分离和控制。


图7为盐酸美金刚的合成路线

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