本发明属于药物化学的合成技术领域,具体涉及一种新型具有pvc稳定剂作用的哌啶并吡啶酮-锡配合物的制备方法。
背景技术:
聚氯乙烯(简称pvc)是五大通用塑料之一,以其低廉的价格和非常突出的均衡性能而成为十分理想的材料,也是塑料应用历史上古老而活跃的品种,其全球产量仅次于聚乙烯居第二位。我国是pvc树脂的生产大国之一,国内聚氯乙烯工业经过50多年的发展已取得长足进步,目前国内拥有聚氯乙烯生产企业100多家,生产能力在国内合成树脂中居于首位。
一般pvc通常加热到130℃以上时,便开始释放出hcl,这是因为在制造pvc的过程中,由于自动氧化反应、链终止反应与微量氧的共聚反应及一些尚未明确的副反应产生了不稳定的c-cl键,进而受热分解释放出hcl,而hcl又会对pvc的继续分解起到催化作用,使pvc最后转变成含有不饱和的共轭双键结构(多烯序列),这样的连串反应,最后导致了大分子链上出现长的多烯序列,当大分子链上的双键数大于6时,pvc就会变色。
因此,作为pvc的热稳定剂应具备预防功能和钝化作用。其中预防功能包括两个方面,一方面是吸收pvc热降解释放出的hcl,另一方面是消除pvc不稳定的氯原子,从而防止hcl的产生;钝化作用是消除影响pvc性能的物质,其方法是热稳定剂与多烯序列化合物进行加成反应,使长的多烯序列化合物变短(使共轭双键数减少)。目前,市场上作用效果最好的是有机锡类热稳定剂,是最有发展前景的热稳定剂,尤其在透明pvc制备中的应用更为广泛。其主要包括二甲基锡、二正丁基锡和二正辛基锡的脂肪酸盐、马来酸盐、硫醇盐、硫醇基脂肪酸盐等类型。有机锡类热稳定剂有很好的热稳定性、相容性和透明性等优点,但是该类热稳定剂都为液体,在运输、储存等方面不是很方便。
近年来,杂环化合物由于结构多变、活性高、毒性低而成为医药和农药创新的主流,为数众多的新品种正源源不断地投入市场,且合成研究更趋向结构复杂的稠杂环、双杂环及多杂环化合物。哌啶化合物是具有良好生物活性的含氮杂环化合物,广泛应用于医药和农药的合成研究。哌啶主要用于合成医药、农药和橡胶助剂,在农药行业主要用于合成稻田除草剂哌草丹,是一种选择性的非激素型硫代氨基甲酸类除草剂,非常具有发展前景。在医药行业用于合成消化系统药物盐酸乙酰罗沙替丁,心血管疾病药物双密达莫等。在橡胶助剂行业用于合成秋兰姆类超级硫化促进剂四硫化双五亚甲基秋兰姆,二硫代氨基甲酸盐类超级促进剂五亚甲基二硫代氨基甲酸哌啶盐等。另外哌啶还可以合成多种新型精细化工中间体,许多产品都属于新开发的小吨位、高附加值的医药、农药和助剂的中间体,如2-甲基哌啶、3-氨甲基哌啶、4-羟基哌啶等。吡啶也是一种重要的含氮杂环,因其具有很好的生物活性被广泛应用于医药研究。例如,其衍生物可以作为5ht2a受体拮抗剂、细胞外信号调节蛋白激酶抑制剂、哺乳动物p2x7调节剂,以及具有抗乳腺癌细胞mda-mb-231增殖活性和抑制肝癌细胞hepg2的增殖。
我们利用哌啶和吡啶酮上含有氮原子,氮原子很容易与氯化氢结合的原理,合成了一系列的具有pvc稳定剂功能的哌啶并吡啶酮-锡配合物,并进行了相关检测。
技术实现要素:
本发明解决的技术问题是提供了一种合成方法简单,分子结构新颖的具有pvc稳定剂作用的哌啶并吡啶酮-锡配合物的制备方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种新型的具有pvc稳定剂作用的哌啶并吡啶酮-锡配合物的分子结构为:
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种新型的具有pvc稳定剂作用的哌啶并吡啶酮-锡配合物的制备方法,其特征在于具体步骤为:
a、n-boc-4-哌啶酮与碳酸二甲酯在叔丁醇钾的作用下反应得到n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮
b、n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮在乙酸铵作用下,酮羰基氧化还原成氨基,得到化合物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶
c、n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶与氯甲酰乙酸乙酯在tea作用下发生取代反应得到化合物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶
d、n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶在叔丁醇钾的作用下发生分子内成环得到化合物
e、
f、
g、
h、
i、
j、
k、
l、
m、
进一步限定,步骤a的具体过程为:在反应瓶中,把1eq的n-boc-4-哌啶酮加入到10v体积的甲苯中,再加入2eq的碳酸二甲酯和2eq的叔丁醇钾,加热至70℃反应1h,冷却至室温,加水淬灭,用1mol/l的hcl调节反应液ph为7,乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥后,旋干得到黄色油状物n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮
进一步限定,步骤b的具体过程为:将1eq的n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮加入到10倍体积的甲醇中,再加入3eq的乙酸铵,反应过夜,旋干甲醇,加入3倍体积的水,二氯甲烷萃取反应液后用无水硫酸钠干燥,旋干后得到红的油状液体n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶
进一步限定,步骤c的具体过程为:将1eq的n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶加入到8倍体积的dcm中,再加入1.05eq的tea,冷却至10℃,滴加1.05eq的4-氯甲酰乙酸乙酯,室温反应过夜,再加入8倍体积的dcm稀释反应液,水洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干既得红色油状产物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶
进一步限定,步骤d的具体过程为:把1eq的n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶加入到10倍体积的thf中,再分批加入2.0eq的t-buok,反应温度控制在小于25℃,反应1h后加入冰水淬灭,用2mol/l的hcl调节反应液ph为3,过滤,真空干燥得到类白色固体产品
进一步限定,步骤e的具体过程为:在10eq6mol/l的hcl溶液中,分批加入1.0eq的
进一步限定,步骤f的具体过程为:向5eqpocl3中分批加入1.0eq的
进一步限定,步骤g的具体过程为:把
进一步限定,步骤h的具体过程为:把1eq的
进一步限定,步骤i的具体过程为:把1.0eq的
进一步限定,步骤j的具体过程为:将1.0eq的
进一步限定,步骤k的具体过程为:在反应瓶中,1.0eq的
进一步限定,步骤l的具体过程为:在反应瓶中,将1.0eq的
进一步限定,步骤m的具体过程为:向安装有搅拌装置的超声波反应容器中通入氮气,然后加入溶有
本发明所述的具有pvc稳定剂作用的哌啶并吡啶酮-锡配合物的合成路线为:
本发明合成了一种新型哌啶并吡啶酮-锡配合物并进行了pvc稳定剂测试,发现该配合物具有良好的pvc稳定剂功能。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
在反应瓶中,把n-boc-4-哌啶酮20g(0.1mol)加入到甲苯200ml中,再加入碳酸二甲酯18g(0.2mol)和叔丁醇钾22g(0.2mol),加热至70℃反应1h,冷却至室温,加水100ml淬灭,用1mol/l的hcl调节反应液ph为7,乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥后,旋干得到黄色油状物n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮25g;1hnmr(400mhz,cd3cl)δ:3.81(s,1h),3.71(d,j=8.4hz,1h),3.68(d,j=8.4hz,1h),3.45(s,3h),3.07-3.05(m,2h),2.76-2.73(m,2h),1.37(s,9h).ms-esi(m/z):258.3[m+h+]。
实施例2
在反应瓶中,将n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮25g(0.1mol)加入到甲醇300ml中,再加入乙酸铵22g(0.3mol),反应过夜,tlc监控原料反应完全,旋干甲醇,加入水900ml,用二氯甲烷300ml萃取反应液三次,合并有机相后用无水硫酸钠干燥,旋干后得到红的油状液体n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶25g;1hnmr(400mhz,cd3cl)δ:8.56(s,2h),3.93(s,2h),3.77(s,3h),3.57-3.55(m,2h),2.16-2.13(m,2h),1.37(s,9h).ms-esi(m/z):257.3[m+h+]。
实施例3
在反应瓶中,将n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶26g(0.1mol)加入到二氯甲烷200ml中,再加入tea11g(0.11mol),冷却至10℃,缓慢滴加4-氯甲酰乙酸乙酯16g(0.105mol),室温反应过夜,tlc监控原料反应完全,再加入二氯甲烷200ml稀释反应液,水洗两次,无水硫酸钠干燥,旋干既得红色油状产物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶25g;1hnmr(400mhz,cd3cl)δ:4.71(s,2h),3.93(s,2h),3.79(s,3h),3.57-3.55(m,2h),3.53(s,2h),2.16-2.13(m,2h),1.37(s,9h),1.29(s,3h).ms-esi(m/z):371.4[m+h+]。
实施例4
在反应瓶中,把n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶37g(0.1mol)加入到thf400ml中,再分批加入t-buok23g(0.2mol),反应温度控制在小于25℃,反应1h后加入冰水300ml淬灭,用2mol/l的hcl调节反应液ph为3,过滤,真空干燥得到类白色固体产品
实施例5
在反应瓶中,加入在6mol/l的hcl溶液200ml,再分批加入
实施例6
在密闭的反应瓶中,向三氯氧磷50g(0.5mol)中分批加入
实施例7
在带有温度计和搅拌的反应瓶中,把
实施例8
在反应瓶中,把
实施例9
在反应液中,把
实施例10
在反应液中,将
实施例11
在反应瓶中,把
实施例12
在反应瓶中,将
实施例13
向安装有搅拌装置的超声波反应容器中通入氮气,然后加入溶有化合物
实施例15
热稳定性测试
检测所需的pvc材料配方组成为:100重量份的pvc材料、5重量份的增塑剂邻苯二甲酸二辛酯、3重量份的二氧化钛和一定重量份的稳定剂,在180℃条件下在双辊炼胶机中塑炼至变色,观察颜色改变时所经历的时间的长短(时间越长说明稳定剂效果越好),上述每一份pvc材料所使用的稳定剂加入量如下表所示。
由上表可以看出,本发明所制得的
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。