本發(fā)明涉及有機(jī)合成,尤其涉及一種亞精胺的制備方法。
背景技術(shù):
1、亞精胺是一種脂肪族多胺化合物,廣泛分布在生物體內(nèi),是由腐胺(丁二胺)和腺苷甲硫氨酸生物合成的。亞精胺可抑制神經(jīng)元合成酶,結(jié)合并沉淀dna;也可用于純化dna結(jié)合蛋白,刺激t4聚核苷酸激酶活性。亞精胺最早是從精液中分離而被發(fā)現(xiàn)的,但是實(shí)際上它是生物體內(nèi)廣泛存在的一種物質(zhì),全麥?zhǔn)澄铩⒑?、蘑菇、豆類和全谷類均富含這種成分。
2、亞精胺的用途如下:(1)公豬精子冷凍保存:有研究表明在公豬精子冷凍保存液中添加亞精胺成分,可增強(qiáng)公豬精液保存功效,提高公豬精子質(zhì)量和活性,延長公豬精子體外保存壽命。(2)延緩衰老:亞精胺具有很好的抗氧化性,能清除體內(nèi)自由基,避免細(xì)胞損害。(3)增強(qiáng)肌肉質(zhì)量:研究表明亞精胺可以提高肌肉中的肌肉丙氨酸含量,從而增加肌肉的氧氣含量,延遲肌肉疲勞的發(fā)生。(4)調(diào)節(jié)和保護(hù)神經(jīng):亞精胺對(duì)神經(jīng)變性具有抗氧化和消炎作用,可起到改善學(xué)習(xí)記憶、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用,預(yù)防老年癡呆癥。(5)抗癌:多項(xiàng)研究表明,補(bǔ)充亞精胺可以減少小鼠的腫瘤發(fā)生,比如降低老年雌性小鼠中可見皮膚腫瘤的發(fā)生率,減慢小鼠結(jié)直腸腫瘤的生長;還有研究發(fā)現(xiàn),亞精胺能增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。(6)保護(hù)心血管:亞精胺能夠改善血壓,降低心血管病發(fā)病率和死亡率。
3、cn102659605a公開了一種亞精胺的合成方法,其主要技術(shù)特點(diǎn)是:首先制備cbz單保護(hù)的1,4-丁二胺,然后將其與丙烯腈進(jìn)行加成反應(yīng),最后將加成產(chǎn)物中的氰基還原,并脫除cbz保護(hù),經(jīng)五步反應(yīng)制得亞精胺。
4、cn109096122a公開了一種以氨基丙醇和丁內(nèi)酯為原料反應(yīng)后,經(jīng)過還原、氨基保護(hù)等步驟,制備得到了亞精胺。
5、cn115872898a公開了一種以1,4-丁二胺和丙烯腈為原料在無溶劑條件下反應(yīng),得到的產(chǎn)物直接進(jìn)行氫化還原反應(yīng),經(jīng)蒸餾得到亞精胺。
6、目前報(bào)道的制備工藝普遍存在以下問題:(1)合成步驟多、反應(yīng)后處理繁雜、收率低;(2)工藝操作繁瑣,不利于工業(yè)化放大生產(chǎn);(3)使用加氫還原工藝,具有一定的安全隱患;(4)金屬催化劑價(jià)格昂貴,生產(chǎn)成本高,需要考慮貴金屬催化劑的回收套用。(5)副反應(yīng)較為明顯,副產(chǎn)物較多,分離提純困難。
7、有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種亞精胺的制備方法。所述制備方法旨在簡化工藝流程,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品純度和收率。
2、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
3、第一方面,本發(fā)明提供一種亞精胺的制備方法,所述亞精胺的制備方法包括:
4、(1)將3-氯丙胺鹽酸鹽和三苯基氯甲烷經(jīng)縮合反應(yīng),得到3-氯-n-三苯甲基丙胺;
5、(2)將3-氯-n-三苯甲基丙胺和1,4-丁二胺經(jīng)縮合反應(yīng),得到n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺;
6、(3)將n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺脫除三苯甲基,得到亞精胺鹽酸鹽;
7、(4)將亞精胺鹽酸鹽在堿存在下進(jìn)行游離,得到亞精胺。
8、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述3-氯丙胺鹽酸鹽和三苯基氯甲烷的摩爾比為1:(0.8~1.2)。
9、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)在溶劑中進(jìn)行。
10、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述溶劑包括二氯甲烷、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙腈或二甲基亞砜中的任意一種或至少兩種的組合,優(yōu)選為二氯甲烷。
11、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)在縛酸劑存在下進(jìn)行。
12、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述縛酸劑包括三乙胺、碳酸鉀或碳酸銫或中的任意一種或至少兩種的組合,優(yōu)選為三乙胺。
13、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述3-氯丙胺鹽酸鹽、三苯基氯甲烷和縛酸劑的摩爾比為1:(0.8~1.2):(1~3)。
14、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)的具體步驟為:
15、將3-氯丙胺鹽酸鹽、縛酸劑和溶劑混合攪拌,得到原料液一;將三苯基氯甲烷溶解于溶劑中,得到原料液二;向所述原料液一中滴加原料液二,進(jìn)行縮合反應(yīng),得到含3-氯-n-三苯甲基丙胺的反應(yīng)液。
16、優(yōu)選地,所述滴加原料液二的溫度為5℃以下。
17、優(yōu)選地,所述縮合反應(yīng)為:先在5℃以下反應(yīng)1~12h,再在5~35℃下反應(yīng)12~24h。
18、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)后還包括如下后處理的步驟:
19、將含3-氯-n-三苯甲基丙胺的反應(yīng)液依次進(jìn)行過濾、萃取、洗滌、干燥、濃縮和重結(jié)晶,得到3-氯-n-三苯甲基丙胺。
20、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)后還包括如下后處理的步驟:
21、將含3-氯-n-三苯甲基丙胺的反應(yīng)液過濾,收集濾液,用水洗滌后收集有機(jī)相并進(jìn)行干燥,濃縮后得到粗產(chǎn)物,將粗產(chǎn)物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行重結(jié)晶,得到3-氯-n-三苯甲基丙胺。
22、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述重結(jié)晶用有機(jī)溶劑為甲苯和/或乙酸乙酯。
23、優(yōu)選地,步驟(1)中,所述3-氯-n-三苯甲基丙胺和1,4-丁二胺的摩爾比為1:(1~10)。
24、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述縮合反應(yīng)在溶劑中進(jìn)行。
25、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述溶劑包括n,n-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙腈、二甲亞砜或1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的任意一種或至少兩種的組合,優(yōu)選為n,n-二甲基甲酰胺。
26、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述縮合反應(yīng)在縛酸劑存在下進(jìn)行。
27、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述縛酸劑包括三乙胺、碳酸鉀或碳酸銫或中的任意一種或至少兩種的組合,優(yōu)選為三乙胺。
28、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述3-氯-n-三苯甲基丙胺、1,4-丁二胺和縛酸劑的摩爾比為1:(1~10)(1~3)。
29、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述縮合反應(yīng)的具體步驟為:
30、將3-氯-n-三苯甲基丙胺、1,4-丁二胺、縛酸劑和溶劑混合攪拌,進(jìn)行縮合反應(yīng),得到含n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺的反應(yīng)液。
31、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述縮合反應(yīng)的溫度為20~120℃,所述縮合反應(yīng)的時(shí)間為3~24h。
32、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述縮合反應(yīng)后還包括如下后處理的步驟:將含n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺的反應(yīng)液依次進(jìn)行萃取、洗滌、干燥、濃縮,得到n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺。
33、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述縮合反應(yīng)后還包括如下后處理的步驟:
34、將含n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺的反應(yīng)液加入萃取劑進(jìn)行萃取,收集有機(jī)相,用水洗滌后進(jìn)行干燥,濃縮后得到n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺。
35、優(yōu)選地,步驟(2)中,所述萃取劑包括水和乙酸乙酯。
36、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述脫除三苯甲基在稀鹽酸中進(jìn)行。
37、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述稀鹽酸的濃度為1~10m,優(yōu)選為6m。
38、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述n1-(3-(三苯甲基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺和鹽酸的摩爾比為1:(1~10)。
39、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述脫除三苯甲基的反應(yīng)溫度為20~80℃,時(shí)間為3~24h。
40、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述脫除三苯甲基后還包括如下后處理的步驟:
41、將含亞精胺鹽酸鹽的反應(yīng)液依次進(jìn)行過濾、洗滌、濃縮和重結(jié)晶,得到亞精胺鹽酸鹽。
42、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述脫除三苯甲基后還包括如下后處理的步驟:
43、將含亞精胺鹽酸鹽的反應(yīng)液過濾,水相通過乙酸乙酯洗滌,收集水相濃縮后得到粗產(chǎn)物,將粗產(chǎn)物在有機(jī)溶劑中進(jìn)行重結(jié)晶,產(chǎn)品析出后過濾,濾渣用丙酮淋洗,收集固體后干燥,得到亞精胺鹽酸鹽。
44、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述重結(jié)晶用溶劑為乙醇和水的混合溶劑。
45、優(yōu)選地,步驟(3)中,在所述重結(jié)晶用溶劑中,所述水和乙醇的體積比為(1~5):(5~95)。
46、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述淋洗用丙酮的溫度為5℃以下;所述丙酮的用量為濾渣質(zhì)量的5~10倍;所述淋洗的次數(shù)為3~5次。
47、優(yōu)選地,步驟(3)中,所述收集固體后干燥的溫度為40~60℃,干燥的時(shí)間為2~12h。
48、優(yōu)選地,步驟(4)中,所述堿包括有機(jī)堿和/或無機(jī)堿。
49、優(yōu)選地,所述有機(jī)堿包括三乙胺。
50、優(yōu)選地,所述無機(jī)堿包括氫氧化鈉、碳酸鉀或碳酸銫中的任意一種或至少兩種的組合。
51、優(yōu)選地,步驟(4)中,所述游離在溶劑中進(jìn)行。
52、優(yōu)選地,步驟(4)中,所述溶劑包括甲醇、乙醇、異丙醇或二氯甲烷中的任意一種或至少兩種的組合,優(yōu)選為乙醇。
53、優(yōu)選地,步驟(4)中,所述亞精胺鹽酸鹽和堿的摩爾比為1:(1~5)。
54、優(yōu)選地,步驟(4)中,所述游離的溫度為25~80℃,所述游離的時(shí)間為3~12h。
55、優(yōu)選地,步驟(4)中,所述游離后還包括如下后處理的步驟:
56、將含亞精胺的反應(yīng)液依次進(jìn)行過濾、濃縮,得到亞精胺。
57、優(yōu)選地,步驟(4)中,所述游離后還包括如下后處理的步驟:
58、將含亞精胺的反應(yīng)液過濾,同時(shí)采用乙醇進(jìn)行淋洗,收集濾液,濃縮后得到亞精胺。
59、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
60、(1)本發(fā)明所述亞精胺的制備方法以3-氯丙胺鹽酸鹽、三苯基氯甲烷和1,4-丁二胺等為反應(yīng)原料,通過對(duì)反應(yīng)的溫度、時(shí)間、投料比例以及實(shí)驗(yàn)方案等優(yōu)化后,可在較短的反應(yīng)周期下達(dá)到較高的收率和純度,同時(shí)還避免了揮發(fā)性溶劑對(duì)反應(yīng)溫度的限制,提高了反應(yīng)速率;
61、(2)本發(fā)明所述亞精胺的制備方法同時(shí)還避免了副產(chǎn)物占比高提純難度大的問題,提高了反應(yīng)效率,反應(yīng)條件溫和,所需生產(chǎn)設(shè)備簡單,便于工業(yè)化放大生產(chǎn)的同時(shí)更加節(jié)能環(huán)保