本文将介绍5,6-二氢-3-(4-吗啉基)-1-(4-硝基苯基)-2(1H)-吡啶酮的合成方法,这对于理解该化合物的制备过程以及相关领域的应用具有重要意义。
背景:5,6-二氢-3-(4-吗啉基)-1-(4-硝基苯基)-2(1H)-吡啶酮,英文名称:3-Morpholino-1-(4-nitrophenyl)-5,6-dihydropyridin-2(1H)-one,CAS:503615-03-0,分子式:C15H17N3O4,密度:1.357 g/cm3。5,6-二氢-3-(4-吗啉基)-1-(4-硝基苯基)-2(1H)-吡啶酮主要用作阿哌沙班中间体。
合成:
1. 方法一:
(1)5-氯-N-(4-硝基苯基)-戊酰胺(3)的合成
于室温下向反应瓶中,加2(5 g,36 mmol)、125ml二氯甲烷溶液、吡啶(4.22 g,54 mmol),搅拌至完全溶解后,冰浴降温至0℃。在氮气保护下,缓慢滴加5-氯戊酰氯(11.37 g,50.4 mmol),并在滴加过程中控制温度在0~5℃,加毕,缓慢升温至室温下搅拌反应8 h。然后向反应液中加水150 ml,析出大量淡黄色固体,加适量水搅拌,过滤,干燥得到中间体38.60 g,收率92.2%,m.p.122~125℃。
(2)1-(4-硝基苯基)-2-哌啶酮(4)的合成
室温下向反应瓶中,加化合物3(8.60 g,33.2 mmol),25 ml无水四氢呋喃,搅拌至完全溶解,加碘化钾(0.28 g,1.68 mmol)和四丁基溴化胺(0.54 g,1.68 mmol),再加12.5 ml已完全溶解氢氧化钾(5.63 g,100.27 mmol)的水溶液,升温至30℃,反应12 h。反应毕,蒸除溶剂。然后加75 ml无水乙醇,于50℃搅拌1 h。趁热过滤,蒸除大部分乙醇,再加50 ml正己烷搅拌20 min。过滤、干燥,得黄色固体(4)6.90 g,收率93.6%,m.p.95~97℃。
(3)3,3-二氯-1-(4-硝基苯基)-2-哌啶酮(5)的合成室温下向三口烧瓶中,加化合物4
(6.90 g,31.1 mmol)、35 ml二氯甲烷,搅拌至完全溶解,降温至0℃,分批加五氯化磷(19.6 g,93.3 mmol),加毕,缓慢升温至室温反应6 h。反应完成后,加水淬灭五氯化磷,加50 ml水洗有机层,用碳酸氢钠水溶液洗至pH为7。蒸除溶剂,加100 ml水,搅拌30 min, 抽滤,干燥得到黄色固体(5)8.61 g,收率95.2%,m.p. 171~173℃。
(4)3-吗啉-1-(4-硝基苯基)-5, 6-二氢吡啶-2(1H)-酮(6)的合成
室温下向三口烧瓶中,加化合物5(8.61 g,29.6 mmol)、35 ml吗啉,搅拌至完全溶解,升温至130℃,回流反应3 h。将反应液冷却至室温,减压回收吗啉,加50 ml水搅拌20 min,抽滤,干燥,得深黄色固体(6)8.07 g,收率88.9%,m.p.156~158℃。
2. 方法二:
向配有球形冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗、磁力转子的100 mL四颈圆底烧瓶中加入1-(4-硝基苯基)哌啶-2-酮(2)10.0 g(0.045 mol)和二氯甲烷60 mL,搅拌溶解,然后室温下向反应液中缓慢加入五氯化磷28.1 g(0.135 mol,3.0 eq),升高温度至40℃ 回流,TLC跟踪监测直至化合物(2)点消失(乙酸乙酯:石油醚=1:3),历时3小时反应结束,待反应液冷却至室温,把反应液缓慢加入到80 mL冰-水中淬灭,搅拌溶解,静置分层,水相用二氯甲烷萃取(2×50 mL),合并二氯甲烷层,无水硫酸镁干燥过夜,过滤,减压蒸除溶剂,得到化合物粗3品,然后溶解在45 mL吗啉中,磁力搅拌使其溶解,升温至130℃,TLC跟踪监测直至化合物(3)点消失(乙酸乙酯:石油醚=1:3),历时1h反应结束,冷却降温至室温,减压蒸除溶剂得到固体残渣,加入水100 mL,室温下磁力搅拌2h,有固体析出,抽滤,用水洗涤固体残渣至深黄色,然后无水乙醇重结晶,抽干,真空干燥(40℃,15小时),得到黄色固体3-吗啉-1-(4-硝基苯基)-5,6-二氢吡啶-2(1H)-酮(4)9.0 g。收率为85.3%,mp:158~160℃。
参考文献:
[1]张慧宏,张珩,杨艺虹等. 阿哌沙班合成重要中间体1-(4-氨苯基)-3-吗啉-5,6-二氢吡啶-2(1H)-酮的合成工艺优化 [J]. 国际药学研究杂志, 2020, 47 (08): 671-676. DOI:10.13220/j.cnki.jipr.2020.08.015
[2]梁兴运. 阿哌沙班的合成及工艺优化[D]. 河南大学, 2016.