本发明属于有机合成,具体涉及一种高纯度氢溴酸槟榔碱的制备方法。
背景技术:
1、槟榔碱是一种有机物,化学式为c8h13no2,性质为油状液体。槟榔碱氢溴酸盐酸盐是无色晶体,味苦,溶于水和乙醇。槟榔碱在医疗上用于治疗青光眼,能使绦虫瘫痪,所以也用作驱绦虫药,比南瓜仁效果更好。临床用于治疗产后子宫出血、子宫复旧不良、月经过多等。为拟胆碱药,能使瞳孔缩小、眼内压下降,适用于解除急性白内障症状之用。
2、现有的制备氢溴酸槟榔碱主要有三类方法:
3、其一,专利cn101029019a公开了一种规模化提取分离槟榔碱的新工艺,代表的是植物提取法,主要过程是将含有槟榔碱的植物茎叶花果种子粉碎,提取液浸泡,经过大孔树脂富集,洗脱浓缩,纯化成盐。缺点在于收率低成本高,能耗大。
4、其二,专利cn1990472a公开了一种槟榔碱或其类似物的制备方法,代表的是烟酸制备法,经碘甲烷成酯甲基化,硼氢化物还原,纯化成盐,缺点在于收率低,还原中间体有亲二烯体结构,极容易发生副反应,收率低。
5、其三,专利cn112694436a公开了一种3-溴丙酸甲酯为起始原料,依次经甲醇钠克莱森酯缩合,甲胺关环,硼氢化钠还原以及碱性条件下脱水,得到槟榔碱。
6、较前两种方法虽然有所改进,但仍不够经济高效。
7、
8、由于已知的方法在选择性、成本、产率等方面不能完全满足在工业和生物医药领域中的需求,因此仍然需要一种适合工业化放大的高效制备槟榔碱的方法。
技术实现思路
1、基于现有技术中存在的不足,本发明旨在提供一种高纯度氢溴酸槟榔碱的制备方法。该制备方法以丙烯酸甲酯为起始原料,依次经甲胺加成,甲醇钠闭环,硼氢化钠还原以及酸性条件下脱水,纯化成盐得到氢溴酸槟榔碱。
2、一种高纯度氢溴酸槟榔碱的制备方法,包括如下步骤:
3、(1)以甲醇为溶剂,丙烯酸甲酯a和甲胺水溶液b进行加成反应,得到产物c;
4、(2)以甲苯为溶剂,产物c与甲醇钠进行闭环反应,得到产物d;
5、(3)以甲醇为溶剂,产物d与硼氢化钠进行还原反应,得到产物e;
6、(4)以甲苯为溶剂,产物e在酸性条件下脱水,即得氢溴酸槟榔碱。
7、反应路线为:
8、
9、上述步骤(1)中所述的丙烯酸甲酯和甲胺的摩尔比为2-2.5:1-1.5;优选为2-2.5:1-1.2;再优选为2-2.5:1。
10、上述步骤(1)中所述的丙烯酸甲酯和甲醇的质量体积比为1-1.5:1.0-2,g/ml;优选为1-1.5:1.1-1.5,g/ml;再优选为1-1.5:1.15,g/ml。
11、上述步骤(1)中所述的甲胺水溶液的质量分数为20-30%,优选为25%。
12、上述步骤(1)中所述的甲胺水溶液冰浴条件下加入丙烯酸甲酯中,并于室温下反应1-50h,优选为24小时;或,所述的甲胺水溶液于0-5℃条件下加入丙烯酸甲酯中,并于0-5℃下反应1-50h,优选为40小时。
13、上述步骤(1)需在密封条件下反应,且反应产物无需纯化可直接投入下一步反应。
14、上述步骤(2)中所述的产物c需溶于甲苯中,加热除水后冷却至室温,然后加入甲醇钠进行反应。
15、上述步骤(2)中所述的产物c与甲苯的质量体积比为1-1.5:2.5-10,g/ml。
16、上述所述的加热的温度为110-130℃,优选为120℃。
17、上述步骤(2)中所述的产物c与甲醇钠摩尔比为1-1.1:1.1-3。
18、上述步骤(2)中所述的反应的温度为80-100℃,反应时间为4-5h。
19、上述步骤(3)中所述的产物d与甲醇的质量体积比为1-1.5:5-30,g/ml。
20、上述步骤(3)中所述的产物d与硼氢化钠的质量比为1-1.1:0.1-2;优选为1:0.5。
21、上述步骤(3)中所述的硼氢化钠冰浴条件下加入产物d中,并于室温下反应1-3h,优选为2小时;或,所述的硼氢化钠于0-5℃条件下加入产物d中,并于0-5℃下反应1-30h,优选为24小时。
22、上述步骤(4)中所述的产物e与甲苯的质量体积比为1-1.5:5-30,g/ml。
23、所述的脱水使用的试剂为二氯亚砜或甲烷磺酰氯;所述的产物e与二氯亚砜的质量比体积为1-1.1:0.5-5,g/ml;所述的产物e与甲烷磺酰氯的质量比体积为2-2.5:1-1.5,g/ml。
24、上述步骤(4)的反应温度为80-100℃,反应时间为2h。
25、作为一个优选地实施方案,所述的高纯度氢溴酸槟榔碱的制备方法,包括如下步骤:
26、s1、以甲醇为溶剂,丙烯酸甲酯a和甲胺水溶液b进行加成反应1-50h,得到产物c,反应产物无需纯化可直接投入下一步反应;
27、s2、以甲苯为溶剂,产物c加热除水并冷却至室温后,与甲醇钠在80-100℃条件下进行闭环反应4-5h,经后处理得到产物d;
28、s3、以甲醇为溶剂,硼氢化钠分批加入产物d中进行还原反应,经后处理得到产物e;
29、s4、以甲苯为溶剂,向产物e中缓慢加入脱水剂,氮气保护条件下,80-100℃反应2h,经后处理即得氢溴酸槟榔碱。
30、上述步骤s2中所述的后处理为:采用盐酸淬灭反应,分液,甲苯相再用少量盐酸洗涤分液,合并水相,碳酸氢钠调节ph至偏碱性,dcm(二氯甲烷)萃取两次合并浓缩,即得产物d。
31、上述步骤s3中所述的后处理为:氯化铵水溶液淬灭,浓缩去除甲醇,dcm萃取浓缩,即得产物e。
32、上述步骤s4中所述的后处理为:反应液浓缩后,经ea(丙烯酸乙酯)溶解,碳酸氢钠调节ph至中性,过滤,滤饼采用ea洗涤,ea相搅拌缓慢加入氢溴酸醋酸溶液至晶体析出,冰浴控温0-5℃析晶2h,过滤收集,干燥即得氢溴酸槟榔碱。
33、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
34、(1)该制备方法以丙烯酸甲酯为起始原料,依次经甲胺加成,甲醇钠闭环,硼氢化钠还原以及酸性条件下脱水,纯化成盐得到氢溴酸槟榔碱。
35、(2)该制备方法简单,最终产物收率大于55%,纯度大于99%。
1.一种高纯度氢溴酸槟榔碱的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的丙烯酸甲酯和甲胺的摩尔比为2-2.5:1-1.5;所述的甲胺水溶液的质量分数为20-30%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的产物c与甲醇钠摩尔比为1-1.1:1.1-3。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的反应的温度为80-100℃,反应时间为4-5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的产物d与硼氢化钠的质量比为1-1.1:0.1-2。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的脱水使用的试剂为二氯亚砜或甲烷磺酰氯。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述的产物e与二氯亚砜的质量体积比为1-1.1:0.5-5,g/ml;所述的产物e与甲烷磺酰氯的质量体积比为2-2.5:1-1.5,g/ml。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)的反应温度为80-100℃,反应时间为2h。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高纯度氢溴酸槟榔碱的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于:步骤s2中所述的后处理为:采用盐酸淬灭反应,分液,甲苯相再用少量盐酸洗涤分液,合并水相,碳酸氢钠调节ph至偏碱性,dcm萃取两次合并浓缩,即得产物d;