3-氨基吡咯烷是重要的精细化工中间体,其各类衍生物在农药、医药行业有广泛的应用。 本文研究了3-氨基吡咯烷的两种合成工艺:以丙烯酸乙酯为原料的合成工艺一和以2-丁烯-1,4-二醇为原料的合成工艺二。工艺一的原料廉价易得、反应条件温和、各步收率较高(总收率42%),但路线长、所用原料种类多、步骤繁琐,所以本文开发了以2-丁烯-1,4-二醇为原料,通过三步反应合成3-氨基吡咯烷的工艺二,产品收率达到54%。该工艺路线短、步骤简单、原料种类少、生产周期短、成本低,具有良好的发展前景。 在合成工艺一中,过量的苄胺与丙烯酸乙酯的加成产物3-(N-苄基)丙烯酸乙酯与氯乙酸乙酯发生取代反应、然后在高活性钠砂的催化作用下发生Dieckmann缩合反应,产物经水解脱羧制得N-苄基-3-吡咯烷酮,该产物与盐酸羟胺反应生成的N-苄基-3-羟胺基吡咯烷经过硼氢化钠还原、钯炭催化氢解脱苄基得到3-氨基吡咯烷的粗品,精馏提纯得到纯度98%的最终产品,总收率42%。 本研究对该合成工艺的贡献在于:采用过量苄胺与丙烯酸乙酯加成,减少了副反应,反应完毕过量苄胺精馏回收,循环套用;制备了高活性催化剂钠砂催化Dieckmann缩合反应,显著提高了反应收率;钯炭催化氢解脱苄基反应采用的乙醇溶剂中加入体积含量为5%的醋酸增强催化活性。 合成工艺二:2-丁烯-1,4-二醇在吡啶做缚酸剂的条件下,经氯化亚砜氯化得到1,4-二氯-2-丁烯,再与干燥的氯化氢在无水氯化锌催化作用下加成得到1,2,4-三氯丁烷,进一步用液氨氨解、同时发生杂环缩合反应,得到3-氨基吡咯烷的粗品,精馏提纯得到纯度98%的产品,总收率54%。本文开发的以2-丁烯-1,4-二醇为原料的新工艺,是目前合成3-氨基吡咯烷的具有工业价值的较简单方法,具有广阔的发展前景,该合成工艺尚未见有文献报道,作者已经就该工艺申请了专利“N-取代基-3-氨基吡咯烷及其二盐酸盐的合成方法(200510060483.5)”。 通过对合成工艺一和二的生产成本、生产周期、反应条件等因素的比较,本文认为以2-丁烯-1,4-二醇为原料的新工艺不仅路线短、步骤简单,而且原料成本低,所需原料种类少,对物料、燃料以及人力的耗费少,具有更为广阔的发展前景。