TWI860185B - 氫化雙環戊二烯二胺的製作方法 - Google Patents

Abstract

一種氫化雙環戊二烯二胺的製作方法，係以雙環戊二烯、二氧化碳作為原料，並且透過金屬催化劑降低反應條件，以簡化製備過程，保有產物的絕對立體化學選擇性，並且得到高純度的氫化雙環戊二烯二胺。

Description

氫化雙環戊二烯二胺的製作方法

本發明係關於一種氫化雙環戊二烯二胺的製作方法，特別是一種從雙環戊二烯製備氫化雙環戊二烯二胺的方法。

氫化雙環戊二烯於有機合成及藥物化學領域中可以用以合成多種生物活性化合物，具有重要的應用價值。

習知技術中雖然曾揭示有數種氫化雙環戊二烯二胺的製備方法，例如使用不同的金屬催化劑及混合氣體以製造三環癸烷二甲胺單體，但產物卻是包含結構異構物及立體化學異構物的單體，無法單一分離或純化，且製程中需要使用高壓高溫環境。

縱觀習知技術中氫化雙環戊二烯二胺的製備方法，仍然具有合成步驟繁瑣、產率低及選擇性差等缺點。因此，需求有一種簡單、高效率、且具有絕對立體化學選擇性的氫化雙環戊二烯二胺的製備方法。

因此，本發明的目的在提供一種氫化雙環戊二烯二胺的製備方法，以解決習知技術之問題。

本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種氫化雙環戊二烯二胺的製作方法，包含第一步驟，將雙環戊二烯熱裂解為環戊二烯，將有機鹼與四氫呋喃的溶液滴入熱裂解所得的環戊二烯進行去質子化，將去質子化後的溶液與過量二氧化碳混合以得到雙環戊二烯二酸及三環戊二烯三酸；第二步驟，將於該第一步驟所得到的雙環戊二烯二酸溶於氫氧化鉀水溶液，使用金屬催化劑而於1至10巴且25至100°C的氫氣環境進行氫化反應而得到氫化雙環戊二烯二酸；第三步驟，將於該第二步驟所得到的氫化雙環戊二烯二酸及氫化鋁鋰溶於四氫呋喃並進行加熱迴流，而得到氫化雙環戊二烯二醇；第四步驟，將於該第三步驟所得到的氫化雙環戊二烯二醇加入二氯甲烷溶解後冰浴，藉由加入三乙基胺及甲基磺醯氯而進行反應，藉由管柱層析得到氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯；第五步驟，將於該第四步驟所得到的氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯、苯鄰二甲醯亞胺鉀鹽及碘化鈉在氮氣環境下加入二甲基甲醯胺並加熱進行反應，藉由減壓蒸餾移除二甲基甲醯胺，藉由管柱層析純化得到氫化雙環戊二烯二苯鄰二甲醯亞胺；第六步驟，於氮氣環境下於該第五步驟所得到的氫化雙環戊二烯二笨鄰二甲醯亞胺中加入質子性溶劑及水合聯氨而反應至固體不再析出，以乙醚或甲腈潤洗抽氣過濾，將取得的液體迴旋濃縮而得到氫化雙環戊二烯二胺。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第一步驟中該雙環戊二烯的純度為80%至99%。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第一步驟中該有機鹼為叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、乙醇鈉或其混合物。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第一步驟中該環戊二烯與該有機鹼之莫耳數比為0.1至1.5。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第二步驟中該金屬催化劑為鉑、鈀、銠、銣或鎳。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第二步驟中進一步將氫化反應後所得的溶液以鹽酸水溶液調整為酸性，攪拌且過濾而收集得到氫化雙環戊二烯二酸。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第三步驟中該氫化雙環戊二烯二酸與該氫化鋁鋰的莫耳數比為1:0.5至1:4。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第四步驟中該三乙基胺與氫化雙環戊二烯二醇的莫耳數比為1:1至8:1，且該甲基磺醯氯與氫化雙環戌二烯二醇莫耳數比為1:1至4:1。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第五步驟中該苯鄰二甲醯亞胺鉀鹽與氫化雙環戌二烯二甲磺酸酯莫耳數比為1:1至4:1，且該碘化鈉與氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯莫耳數比為0.001至0.1。

在本發明的一實施例中係提供一種製作方法，其中該第六步驟中該氫化雙環戊二烯二苯鄰二甲醯亞胺與水合聯氨的莫耳數比為1:0.5至1:4。

經由本發明所採用之技術手段，能夠簡化製備過程，保有產物的絕對立體化學選擇性，並且得到高純度的氫化雙環戊二烯二胺。

以下說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。

依據本發明的一實施例的氫化雙環戊二烯的製備方法，包含有第一步驟，係將雙環戊二烯加熱至160°C而熱裂解為環戊二烯，將有機鹼與四氫呋喃的溶液滴入熱裂解所得的環戊二烯進行去質子化，將去質子化後的溶液與過量二氧化碳混合後，將溶液減壓旋轉濃縮後移除溶劑，加入去離子水溶解固體，再加入濃鹽酸將水溶液調整至pH3至4，再將經過上述步驟所得的包括雙環戊二烯二酸、三環戊二烯三酸及少量的同分異構物的粗產物以丙酮重複熱洗及抽氣過濾，以得到雙環戊二烯二酸及三環戊二烯三酸。

該第一步驟中，將去質子化後的溶液與過量二氧化碳混合後，以靜置24小時為佳。

此第一步驟中所得到的三環戊二烯三酸亦具有高度經濟價值，得進一步收集及利用。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第一步驟中該雙環戊二烯的純度能夠在80%至99%的範圍適宜選擇，以84%為佳。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第一步驟中該有機鹼能夠為叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、乙醇鈉或其混合物。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第一步驟中該環戊二烯與該有機鹼之莫耳數比為0.1至1.5，以該環戊二烯與有機鹼的莫耳數比為1:1.1為佳。

依據本發明的一實施例的氫化雙環戊二烯的製備方法，包含有第二步驟，係將於該第一步驟所得到的雙環戊二烯二酸溶於氫氧化鉀水溶液，使用金屬催化劑而於1至10巴且25至100°C的氫氣環境進行氫化反應而得到氫化雙環戊二烯二酸。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第二步驟中該金屬催化劑為鉑、鈀、銠、銣或鎳。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第二步驟中該金屬催化劑能夠使用雷尼鎳，雙環戊二烯與雷尼鎳的重量比為1:1。

依據本發明的另一種氫化雙環戊二烯的製備方法，該第二步驟中該金屬催化劑能夠使用鈀碳催化劑，雙環戊二烯與鈀碳催化劑的重量比為1:0.1。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，該第二步驟中進一步將氫化反應後所得的溶液以鹽酸水溶液調整為酸性，攪拌且過濾而收集得到氫化雙環戊二烯二酸。

依據本發明的一實施例的氫化雙環戊二烯的製備方法，包含有第三步驟，將於該第二步驟所得到的氫化雙環戊二烯二酸及氫化鋁鋰溶於四氫呋喃並進行加熱迴流，抽除有機溶劑而得到氫化雙環戊二烯二醇。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第三步驟中該氫化雙環戊二烯二酸與該氫化鋁鋰的莫耳數比為1:0.5至1:4，以該氫化雙環戊二烯二酸與該氫化鋁鋰的莫耳數比為1:1.3為佳。

依據本發明的一實施例的氫化雙環戊二烯的製備方法，包含有第四步驟，係將於該第三步驟所得到的氫化雙環戊二烯二醇加入二氯甲烷溶解後冰浴，藉由加入三乙基胺及甲基磺醯氯而進行反應，藉由管柱層析得到氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第四步驟中該三乙基胺與氫化雙環戊二烯二醇的莫耳數比為1:1至8:1，且該甲基磺醯氯與氫化雙環戌二烯二醇莫耳數比為1:1至4:1。以該三乙基胺與氫化雙環戊二烯二醇的莫耳數比為8:1，且該甲基磺醯氯與氫化雙環戌二烯二醇莫耳數比為2:1為佳。

依據本發明的一實施例的氫化雙環戊二烯的製備方法，包含有第五步驟，係將於該第四步驟所得到的氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯、苯鄰二甲醯亞胺鉀鹽及碘化鈉在氮氣環境下加入二甲基甲醯胺並加熱進行反應，藉由減壓蒸餾移除二甲基甲醯胺，藉由管柱層析純化得到氫化雙環戊二烯二苯鄰二甲醯亞胺。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第五步驟中該苯鄰二甲醯亞胺鉀鹽與氫化雙環戌二烯二甲磺酸酯莫耳數比為1:1至4:1，且該碘化鈉與氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯莫耳數比為0.001:1至0.1:1。以該苯鄰二甲醯亞胺鉀鹽與氫化雙環戌二烯二甲磺酸酯莫耳數比為4:1，且該碘化鈉與氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯莫耳數比為0.05:1。

依據本發明的一實施例的氫化雙環戊二烯的製備方法，包含有第六步驟，係於氮氣環境下於該第五步驟所得到的氫化雙環戊二烯二笨鄰二甲醯亞胺中加入質子性溶劑及水合聯氨而反應至固體不再析出，以乙醚或甲腈潤洗抽氣過濾，將取得的液體迴旋濃縮而得到氫化雙環戊二烯二胺。

依據本發明的氫化雙環戊二烯的製備方法，其中該第六步驟中該氫化雙環戊二烯二苯鄰二甲醯亞胺與水合聯氨的莫耳數比為1:0.5至1:4。以該氫化雙環戊二烯二苯鄰二甲醯亞胺與水合聯氨的莫耳數比為1:4為佳。

經由本發明所採用之技術手段，能夠簡化製備過程，保有產物的絕對立體化學選擇性，並且得到高純度的氫化雙環戊二烯二胺。

以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。

Claims (10)

1. 一種氫化雙環戊二烯二胺的製作方法，包含： 第一步驟，將雙環戊二烯熱裂解為環戊二烯，將有機鹼與四氫呋喃的溶液滴入熱裂解所得的環戊二烯進行去質子化，將去質子化後的溶液與過量二氧化碳混合以得到雙環戊二烯二酸及三環戊二烯三酸； 第二步驟，將於該第一步驟所得到的雙環戊二烯二酸溶於氫氧化鉀水溶液，使用金屬催化劑而於1至10巴且25至100°C的氫氣環境進行氫化反應而得到氫化雙環戊二烯二酸； 第三步驟，將於該第二步驟所得到的氫化雙環戊二烯二酸及氫化鋁鋰溶於四氫呋喃並進行加熱迴流，而得到氫化雙環戊二烯二醇； 第四步驟，將於該第三步驟所得到的氫化雙環戊二烯二醇加入二氯甲烷溶解後冰浴，藉由加入三乙基胺及甲基磺醯氯而進行反應，藉由管柱層析得到氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯； 第五步驟，將於該第四步驟所得到的氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯、苯鄰二甲醯亞胺鉀鹽及碘化鈉在氮氣環境下加入二甲基甲醯胺並加熱進行反應，藉由減壓蒸餾移除二甲基甲醯胺，藉由管柱層析純化得到氫化雙環戊二烯二苯鄰二甲醯亞胺； 第六步驟，於氮氣環境下於該第五步驟所得到的氫化雙環戊二烯二笨鄰二甲醯亞胺中加入質子性溶劑及水合聯氨而反應至固體不再析出，以乙醚或甲腈潤洗抽氣過濾，將取得的液體迴旋濃縮而得到氫化雙環戊二烯二胺。
2. 如請求項1所述的製作方法，其中該第一步驟中該雙環戊二烯的純度為80%至99%。
3. 如請求項1所述的製作方法，其中該第一步驟中該有機鹼為叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、乙醇鈉或其混合物。
4. 如請求項1所述的製作方法，其中該第一步驟中該環戊二烯與該有機鹼之莫耳數比為0.1至1.5。
5. 如請求項1所述的製作方法，其中該第二步驟中該金屬催化劑為鉑、鈀、銠、銣或鎳。
6. 如請求項1所述的製作方法，其中該第二步驟中進一步將氫化反應後所得的溶液以鹽酸水溶液調整為酸性，攪拌且過濾而收集得到氫化雙環戊二烯二酸。
7. 如請求項1所述的製作方法，其中該第三步驟中該氫化雙環戊二烯二酸與該氫化鋁鋰的莫耳數比為1:0.5至1:4。
8. 如請求項1所述的製作方法，其中該第四步驟中該三乙基胺與氫化雙環戊二烯二醇的莫耳數比為1:1至8:1，且該甲基磺醯氯與氫化雙環戌二烯二醇莫耳數比為1:1至4:1。
9. 如請求項1所述的製作方法，其中該第五步驟中該苯鄰二甲醯亞胺鉀鹽與氫化雙環戌二烯二甲磺酸酯莫耳數比為1:1至4:1，且該碘化鈉與氫化雙環戊二烯二甲磺酸酯莫耳數比為0.001:1至0.1:1。
10. 如請求項1所述的製作方法，其中該第六步驟中該氫化雙環戊二烯二苯鄰二甲醯亞胺與水合聯氨的莫耳數比為1:0.5至1:4。