通过合成N-(2-氨基乙基)吗啉并探讨其应用,期望为新型化合物的研发提供有益信息。
背景:N-(2-氨基乙基)吗啉是有机合成中间体,具体例如可以作为抗抑郁药吗氯贝胺的原料,N-(2-氨基乙基)吗啉的合成研究尤为重要。目前,N-(2-氨基乙基)吗啉制备方法有如下两种方法:1、利用二乙二醇与氨气进行反应,其缺点为使用大量氨气反应较难控制,气味较大;2、利用2,2’-二氯二乙醚与乙二胺进行反应,其缺点为使用的原料2,2’-二氯二乙醚具有极高毒性,且该方法收率较低,不适合工业化生产。
1. 合成优化:
(1)中间体1的制备
取500mL反应瓶加入乙醇胺(40g,0.656mol,1.2eq)和二氯甲烷(240mL,6P),滴加三乙胺(66 .26g,0.656mol,1 .2eq),温度控制在10-15℃。继续滴加Cbz-Cl(92.9g,0.546mol,1.0eq),温度控制在10-15℃。滴完升至25℃反应5小时反应结束。反应液用200mL水洗一遍,150mL、1M盐酸洗两遍,150mL饱和食盐水洗一遍,有机相用无水硫酸钠干燥、过滤、减压浓缩干拿到粗品,用石油醚打浆得到79.9g MPEt-1,收率75%。
(2)中间体2的制备
取1L反应瓶把MPEt-1(79.9g,0.41mol,1.0eq)加到二氯甲烷(300mL,3.5P)中,冰水浴冷却滴加三乙胺(62g,0.614mol,1.5eq)和Ts-Cl(85.6g,0.45mol,1.1eq),控制温度在10-15℃,并保温反应7小时反应结束。反应液用300mL水洗,300mL、1M盐酸洗一遍,再用300mL水洗一遍,有机相用无水硫酸钠干燥、过滤,滤液浓缩干得到118g MPEt-2,收率83%。
(3)中间体3的制备
取500mL反应瓶把MPEt-2(118g,0.338mol,1.0eq)和吗啉(73.6g,0.845mol,2.5eq)加到乙腈(100mL,1P)中,升温至80℃反应3小时反应结束。反应液减压浓缩除去乙腈,加300mL水、用500mL乙酸乙酯萃取两边,有机相用300mL水洗一遍,300mL饱和食盐水洗一遍,无水硫酸钠干燥后过滤、浓缩干得到78.5g MPEt-3,收率88%。
(4)化合物N-(2-氨基乙基)吗啉的制备
取1L反应瓶把MPEt-3(78.5g,0.3mol)、钯碳(8g,10%)加到甲醇(500mL,7P)中,用氢气包给氢、保温20-25℃反应5小时反应结束。反应液过滤,滤液减压浓缩除去甲醇拿到液体,减压蒸馏得到35.3g N-(2-氨基乙基)吗啉,气相99.1%,收率91.3%。
2. 应用:合成萘酚喹衍生物
阿莫地喹(amodiaquine,AQ),是一种4-酚氨基喹啉衍生物,对氯喹抗性株具有极好的选择性,是继氯喹发现后的另一种4-氨基喹啉类抗疟药,学者以其为母体化合物进行了大量的衍生物合成研究。这些化合物在作用于氯喹抗性株时显示出更好的活性。合成步骤如下:
3-吗啉基乙基-6-(7-氯-4-喹啉氨基)-3,4,7,8, 9,10-六氢化-二氢-萘并[2,1-e][1,3]嗪(衍生物10):
将N-(2-氨基乙基)吗啉0.30 g (2.3 mmol)加入至20 ml无水乙醇后,加入37%甲醛溶液2 ml(24.7 mmol),加热搅拌30 min后,用 40 ml无水乙醇将4-(7-氯-4-喹啉氨基)-5,6,7,8-四氢-α-萘酚(7) 1.00 g(3.1 mmol)加热 溶解,逐滴加入上述反应液中,加热回流,后陆续补充N-(-氨基乙基)吗啉0.45 g(3.5 mmol)和37%甲 醛溶液1 ml(12.4 mmol)。薄层监测反应,展开剂为乙酸乙酯。约96 h后结束反应,反应液减压蒸馏,先用乙酸乙酯再用无水乙醇为淋洗剂柱层析分离,得黄色粉末即化合物10 1.23 g(2.6 mmol)。
参考文献:
[1] 唐玲,徐力昆,宋亚彬,等. 萘酚喹衍生物的合成及体内抗疟活性评价[J]. 军事医学,2013,37(5):368-371,375. DOI:10.7644/j.issn.1674-9960.2013.05.012.
[2] 苏州昊帆生物股份有限公司. N-(2-氨基乙基)吗啉的制备方法:CN202011633588.6[P]. 2021-04-20.