专利名称：一种合成DL-α-氨基己内酰胺的方法
技术领域：
本发明涉及一种DL-α-氨基己内酰胺的合成方法，适用于DL-α-氨基己内酰胺 的制取。DL- α -氨基己内酰胺可作为生产赖氨酸的前体。有关DL- α -氨基己内酰胺的合 成已有文献报道。文献报道的合成方法主要有1、由α -卤代己内酰胺与液氨反应制备DL- α -氨 基己内酰胺(US 2876218)。2、采用盖布瑞尔合成法合成DL-α -氨基己内酰胺的方法1) 在α-卤代己内酰胺与邻苯二甲酰亚胺反应制得N-邻苯二甲酰基-DL-α-氨基己内酰胺； 2)胼解，脱邻苯二甲酰基制得DL-α-氨基己内酰胺。(US3331835)。3、以α-卤代己内酰 胺为原料与叠氮化钠反应制备DL- α -氨基己内酰胺的合成方法。(Helv. Chim. Acta, 1958， 41⑶181-8.)。4、以环己烯为原料，经加成、氨化、贝克曼重排而得⑴加成在液体二氧 化硫介质存在下，环己烯与氯化亚硝酰反应获得双-(2-氯代-1-亚硝基-环己烷)。(2)氨 化在少量六亚甲基四胺存在下，双-(2-氯代-1-亚硝基-环己烷)与液氯反应得到α-氨 基环己酮肟盐酸盐。( 贝克曼重排在转位剂氯磺酸与硫酸存在下，α-氨基环己酮肟盐 酸盐经贝克曼重排反应得到DL-α-氨基己内酰胺(化学世界，1983，(10) :205.)。以上几 种方法主要存在以下缺点1、反应过程中伴有异构体哌啶-2-甲酰胺生成，产物不便分离。 2、.产率较低，纯化较为复杂。3、该路线虽然收率较高，但路线中用到易燃易爆的叠氮化物 为原料，不适合工业化生产。4、反应步骤多，操作繁杂。因此，本领域迫切需要开发新的，高效简便的制备DL-α-氨基己内酰胺的方法。
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术操作复杂、产率低、所用原料毒性和污染较大 的不足而提供一种简便、高效、条件温和、低成本的合成DL-α-氨基己内酰胺的方法。本发明的技术方案为一种合成DL-α-氨基己内酰胺的方法，其具体步骤为A、亲核取代反应α -卤代己内酰胺和苄基胺溶于有机溶剂中，加入碱，并控制反 应温度，反应生成N-苄基-DL- α -氨基己内酰胺；B、氢解脱苄基将上述反应生成的N-苄基-DL- α -氨基己内酰胺加入回流溶剂， 再加入催化剂和供氢试剂，回流反应，后处理得到目的产物DL- α -氨基己内酰胺。
背景技术：
X = Cl, Br, I R = H, CE
上述的亲核取代反应中的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基苯甲酰胺、 甲苯、乙酸乙酯、氯仿、1，2_丙二醇、1，1_ 二氯乙烷或1，2_ 二氯乙烷；所述的碱为三乙胺、 吡啶、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠；所述的α -卤代己内酰 胺为α-溴代己内酰胺或α-氯代己内酰胺或α-碘代己内酰胺；所述的苄基胺为苄胺或 1-苯乙胺；步骤b所述的回流溶剂为石油醚、乙酸乙酯、丙酮、甲苯、乙酸、甲醇、乙醇或异丙 醇；所述的催化剂为Pd/C、Pd(0H)2/C、Raney-Ni，或；所述供氢试剂选自氢气、甲酸胺、 甲酸或甲酸钠。优选所述的亲核取代反应中的有机溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺或1，2_丙二醇；所 述的碱为碳酸钾或碳酸钠；步骤b所述的回流溶剂为甲醇或乙醇；所述的催化剂为Pd/C ； 所述供氢试剂为甲酸或甲酸钠。上述的亲核取代反应中α-卤代己内酰胺、苄基胺、碱和有机溶剂的摩尔比为 1 1 4 0.5 4 3 80，所述的氢解脱苄基过程中底物N-苄基-DL-α-氨基己内 酰胺、催化剂、供氢试剂和回流溶剂的质量比为1 0.03 0.5 0.05 10 1 40。优选所述的亲核取代反应中α -卤代己内酰胺、苄基胺、碱和有机溶剂的摩尔比 为1 1 2 0. 5 2 5 40 ；所述的氢解脱苄基过程中底物N-苄基-DL- α -氨基己 内酰胺、催化剂、供氢试剂和回流溶剂的质量比为1 0.05 0.15 0.3 5 5 20。所述的亲核取代的反应温度控制在50-190°C，反应时间控制在1. 5- 之间；氢解 脱苄基的反应时间控制在2 IOh之间。优选所述的亲核取代的反应温度控制在80-150°C， 反应时间控制在3 4.证；氢解脱苄基的反应时间控制在3 证。有益效果本发明的积极效果在于该合成方法避免使用剧毒且易燃易爆的NaN3，整条工艺操 作安全、简便，原料易得，中间体及产物便于分离，只需简单的冷析和浓缩溶剂即可，且收率 较高，适合工业化大生产。
图1为实施例1所制得的N-苄基-DL- α -氨基己内酰胺的核磁共振氢谱图谱；图2为实施例1所制得的DL- α -氨基己内酰胺的核磁共振氢谱图谱。
具体实施例方式下述实施方式更好的说明本发明的内容。但本发明不限于下述实例。实施例1 将α-氯代己内酰胺(14. 8g，0. Imo 1)和苄基胺(11.8g，0. llmol)，K2CO3 (13. 7g, 0. lmol)，N，N-二甲基甲酰胺(50mL) —并加入反应器中，升温至145°C，恒温反应4h后倒入 200ml水中，搅拌析出固体，抽虑，水洗，干燥得N-苄基-DL- α -氨基己内酰胺18. Ig,收率 81.04%。所制得的N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺核磁共振氢谱图谱如图1所示。将N-苄 基-DL-α-氨基己内酰胺18. Ig加入反应器中，加入Ig 10% Pd-C和3. 82g的甲酸，50ml 甲醇中回流反应4h，停止反应，过滤，旋干溶剂，乙酸乙酯重结晶，得目的产物DL- α -氨基 己内酰胺7. lg，收率66. 81%。所制得的DL-α -氨基己内酰胺核磁共振谱图如图2所示。 [Mp 68. 4-70. 60C ；FAB-MS m/z :129. 1[M+1]+]
实施例2 将α-氯代己内酰胺(14. 8g，0. Imo 1)和苄基胺(16. Ig,0. 15mol)，K2CO3 (13. 7g, 0. lmol), N, N-二甲基甲酰胺(50mL) —并加入反应器中，升温至145°C，恒温反应4h倒入 200ml水中，搅拌析出固体，抽虑，水洗，干燥得N-苄基-DL- α -氨基己内酰胺18. 5g，收率 84.75%。将N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺18. 5g加入反应器中，加入2g 5% Pd-C和5g 的甲酸，50ml甲醇中回流反应3. 5h，停止反应，过滤，旋干溶剂，乙酸乙酯重结晶，得目的产 物 DL-α -氨基己内酰胺 7. 3g，收率 67. 2%。[Mp :68. 2-71 °C ；FAB-MS m/z :129. 1 _]+]实施例3 将α-氯代己内酰胺(44. 3g,0. 3mol)和苄基胺(112. 5g, 1. 05mol), K2CO3 (27. 4g, 0. 2mol)，1，2-丙二醇(150mL) —并加入反应器中，升温至100°C，恒温反应3h，冷却至室温， 加入500ml水中，搅拌析出固体，抽虑，水洗，干燥得N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺50. 6g， 收率77. 23%。将所得N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺50. 6g加入反应器中，加入5g 10% Pd-C和10. 7g的甲酸，150ml乙醇中回流反应池，停止反应，过滤，旋干溶剂，乙酸乙酯重结 晶，得目的产物 DL-α-氨基己内酰胺 19. 5g，收率 65. 63%。[Mp :68. 2-70. 6 °C ； FAB-MS m/ ζ :129. 1[M+1]+]实施例4 将α-溴代己内酰胺(19. 2g,0. lmol)和苄基胺(16. 8g,0. 15mol)，K2CO3 (13. 7g, 0. lmol)，1，2-丙二醇(50mL) —并加入反应器中，升温至100°C，恒温反应3h，冷却至室温， 加入500ml水中，搅拌析出固体，抽虑，水洗，干燥得N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺72. 3g， 收率84. 87 %。将所得N-苄基-DL- α -氨基己内酰胺72. 3g加入反应器中，加入7. 3g 10 % Pd-C和15g的甲酸，150ml乙醇中回流反应池，停止反应，过滤，旋干溶剂，乙酸乙酯重结 晶，得目的产物 DL-α-氨基己内酰胺 27. 3g，收率 64. 31%。[Mp :68. 7-71 °C ；FAB-MS m/z 129. 1[M+1]+]实施例5 将α-溴代己内酰胺(19. 2g,0. lmol)和苄基胺(32. 15g，0.3mol)，K2CO3 (41. Ig, 0. 3mol)，N，N-二甲基甲酰胺(150mL) 一并加入反应器中，升温至145°C，恒温反应2. 5h，冷 却至室温，加入500ml水中，搅拌析出固体，抽虑，水洗，干燥得N-苄基-DL- α -氨基己内酰 胺23. 7g，收率83. 46%。将所得N-苄基-DL- α -氨基己内酰胺23. 7g加入反应釜中，加入 5g 5% Pd-C和25g的甲酸钠，IOOml甲醇中回流反应3. 5h，停止反应，过滤，旋干溶剂，乙 酸乙酯重结晶，得目的产物DL-α-氨基己内酰胺8. 9g，收率63. 96%。[Mp :68. 5-70. 8 °C ； FAB-MS m/z :129. 1[M+1]+]
权利要求
1.一种合成DL-α-氨基己内酰胺的方法，其具体步骤为a、亲核取代反应α-卤代己内酰胺和苄基胺溶于有机溶剂中，加入碱，并控制反应温 度，反应生成N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺；b、氢解脱苄基将上述反应生成的N-苄基-DL-α -氨基己内酰胺加入回流溶剂，再加 入催化剂和供氢试剂，回流反应，后处理得到目的产物DL- α -氨基己内酰胺。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的亲核取代反应中的有机溶剂为N，N-二 甲基甲酰胺、Ν，Ν-二甲基苯甲酰胺、甲苯、乙酸乙酯、氯仿、1，2_丙二醇、1，1_ 二氯乙烷或1， 2-二氯乙烷；所述的碱为三乙胺、吡啶、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾或 碳酸氢钠；所述的α-卤代己内酰胺为α-溴代己内酰胺或α-氯代己内酰胺或α-碘代己 内酰胺；所述的苄基胺为苄胺或1-苯乙胺；步骤b所述的回流溶剂为石油醚、乙酸乙酯、丙 酮、甲苯、乙酸、甲醇、乙醇或异丙醇；所述的催化剂为Pd/C、Pd(0H)2/C、Raney-Ni，或； 所述供氢试剂选自氢气、甲酸胺、甲酸或甲酸钠。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述的亲核取代反应中的有机溶剂为N，N-二 甲基甲酰胺或1，2_丙二醇；所述的碱为碳酸钾或碳酸钠；步骤b所述的回流溶剂为甲醇或 乙醇；所述的催化剂为Pd/C ；所述供氢试剂为甲酸或甲酸钠。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的亲核取代反应中α-卤代己内酰胺、苄 基胺、碱和有机溶剂的摩尔比为1 1 4 0.5 4 3 80，所述的氢解脱苄基过程中 底物N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺、催化剂、供氢试剂和回流溶剂的质量比为1 0.03 0. 5 0. 05 10 1 40。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述的亲核取代反应中α-卤代己内酰胺、苄 基胺、碱和有机溶剂的摩尔比为1 1 2 0.5 2 5 40;所述的氢解脱苄基过程中 底物N-苄基-DL-α-氨基己内酰胺、催化剂、供氢试剂和回流溶剂的质量比为1 0.05 0. 15 0. 3 5 5 20。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的亲核取代的反应温度控制在 50-190°C，反应时间控制在1. 5-6h之间；氢解脱苄基的反应时间控制在2 IOh之间。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的亲核取代的反应温度控制在 80-150°C，反应时间控制在3 4.证；氢解脱苄基的反应时间控制在3 证。
全文摘要
本发明公开了一种合成DL-氨基己内酰胺的方法。本发明为两步合成法，第一步α-卤代己内酰胺在一定条件下与苄基胺发生亲核取代反应；第二步氢解脱苄基，生成所需的DL-α-氨基己内酰胺。该合成方法避免使用剧毒且易燃易爆的NaN3，整条工艺操作安全、简便，中间体及产物便于分离，收率较高，适合工业化大生产。
文档编号C07D223/10GK102093292SQ20101060315
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者刘华权, 唐伟, 欧阳平凯, 王德才, 范东梅, 韦萍 申请人:南京工业大学