专利名称：一种氮杂环的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种氮杂环的制备方法，属于有机化学领域。
背景技术：
氮杂环化合物是具有环状结构，且环上的原子除碳原子外，还含有氮原子的化合物。氮杂环化合物是重要的有机化合物，广泛应用于医药、农药，材料等领域。浙江凯普化工有限公司最近已将1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷作为一种金属离子鳌合剂成功地应用于有机合成。现有的1，4，7-三甲基-1,4，7-三氮杂环壬烷和1,4, 7, 10-四甲基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷的合成通常需要先用胺与对甲苯磺酰氯反应生成对甲苯磺酰胺，再经环合、脱磺酰基、甲 基化制备得到。对甲苯磺酰氯价格较高、分子量大，且其在此制备工艺中并不参与氮杂环骨架构建，从而造成此制备工艺原子经济性差，成本较高。因此寻找一种对甲苯磺酰氯的替代原料对制备1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷具有重要意义。1983年路易斯安那州立大学的Newkome教授用三乙烯四胺与甲磺酰氯反应生成甲磺酰胺，再与乙醇钠反应生成甲磺酰胺钠盐，用生成的钠盐与6，6’ - 二 _(氯甲基)-2，2’ -联吡啶进行环合反应生成联吡啶氮杂环化合物。此方法虽避免了对甲苯磺酰氯的使用，但是需要先制备甲磺酰胺钠盐后，再进行环合反应，操作较复杂。用甲磺酰氯替代对甲苯磺酰氯制备1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷还未有成功例子报道。用甲磺酰氯替代对甲苯磺酰氯，又不需要先合成甲磺酰胺钠盐、再进行环合反应制备氮杂环更未有报道。因此开发一种用甲磺酰氯替代对甲苯磺酰氯，不需要先合成甲磺酰胺钠盐，可以直接进行环合反应制备1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷和1，4，7，10-四甲基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷的工艺有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的氮杂环的制备方法。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是:本发明氮杂环的制备方法包括如下步骤:
一种氮杂环的制备方法，其特征是，包括如下步骤:
(1)二乙烯三胺或三乙烯四胺与甲磺酰氯反应生成甲磺酰胺；
(2)甲磺酰胺与具有如化学式(a)所示结构的化合物在两相反应中，并在90°C至回流条件下，经苄基三乙基胺化合物和15-冠-5复合催化环合得到甲磺酰胺氮杂环，
权利要求
1.一种氮杂环的制备方法，其特征是，包括如下步骤: (1)二乙烯三胺或三乙烯四胺与甲磺酰氯反应生成甲磺酰胺； (2)甲磺酰胺与具有如化学式(a)所示结构的化合物在两相反应中，并在90°C至回流条件下，经苄基三乙基胺化合物和15-冠-5复合催化环合得到甲磺酰胺氮杂环，
2.根据权利要求1所述的氮杂环的制备方法，其特征是:如化学式(a)所示结构的化合物为1，2-二溴乙烷、1，2-二碘乙烷、1，2-二乙醇二对甲苯磺酸酯、1，2-二乙醇二甲磺酸酯、I，2- 二乙醇二苯磺酸酯或I，2- 二乙醇二三氟甲磺酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的氮杂环制备方法，其特征是:所述两相反应中的“两相”为有机相和水相。
4.根据权利要求3所述的氮杂环制备方法，其特征是:所述有机相的溶剂为甲苯或二甲苯。
5.根据权利要求1、2或4所述的氮杂环制备方法，其特征是:所述苄基三乙基胺化合物为苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵、苄基三乙基碘化铵或苄基三乙基氢氧化铵。
6.根据权利要求3所述的氮杂环制备方法，其特征是:所述苄基三乙基胺化合物为苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵、苄基三乙基碘化铵或苄基三乙基氢氧化铵。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的氮杂环制备方法，其特征是:步骤(3)中，将甲磺酰胺氮杂环进行脱甲磺酰基是在浓硫酸中、180°C条件下进行。
8.根据权利要求3所述的氮杂环制备方法，其特征是:步骤(3)中，将甲磺酰胺氮杂环进行脱甲磺酰基是在浓硫酸中、180°C条件下进行。
9.根据权利要求5所述的氮杂环制备方法，其特征是:步骤(3)中，将甲磺酰胺氮杂环进行脱甲磺酰基是在浓硫酸中、180°C条件下进行。
全文摘要
本发明公开了一种氮杂环的制备方法。它包括如下步骤(1)二乙烯三胺或三乙烯四胺与甲磺酰氯反应生成甲磺酰胺；(2)甲磺酰胺与具有如化学式(a)所示结构的化合物在两相反应中，并在90℃至回流条件下，经苄基三乙基胺化合物和15-冠-5复合催化环合得到甲磺酰胺氮杂环；(3)将甲磺酰胺氮杂环进行脱甲磺酰基，然后再作甲基化处理；其中，X代表溴、碘或磺酸酯。本发明的优点是原料成本低，原子经济性好，操作简单安全，适用于工业化生产。
文档编号C07D257/02GK103232403SQ201310168780
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月9日 优先权日2013年5月9日
发明者黄建, 谭翔晖, 周忱 申请人:浙江凯普化工有限公司