如何制备(S)-5-溴甲基-2-吡咯烷酮? ¹

背景及概述

在医药化工中，(S)-5-溴甲基-2-吡咯烷酮是一种常见的中间体。它的英文名称为(S)-5-(Bromomethyl)-2-pyrrolidinone，CAS号为72479-05-1，分子式为C5H8BrNO，分子量为178.027，密度为1.541g/cm3，沸点为336.1ºC（760 mmHg）。

制备方法

有两种方法可以制备(S)-5-溴甲基-2-吡咯烷酮。

方法一

首先将(S)-5-甲基-2-吡咯烷酮加入反应釜中，然后在光照条件下滴加纯溴。通过控制反应温度和速率，可以得到(S)-5-溴甲基-2-吡咯烷酮。最后，通过结晶、过滤、离心和干燥处理，可以得到最终的产物。

方法二

以(S)-5-甲基-2-吡咯烷酮为原料，使用NBS作为溴代试剂，BPO作为引发剂，在四氯化碳溶液中进行自由基溴代反应，可以得到(S)-5-溴甲基-2-吡咯烷酮。具体操作是将(S)-5-甲基-2-吡咯烷酮、30mL四氯化碳、N-溴代丁二酰亚胺和过氧苯甲酰加入反应体系，在60℃下反应7小时。通过TLC监测反应，反应结束后，减压蒸除溶剂，得到粗品后进行柱层析纯化，最终得到淡黄色固体。

结果与讨论

NBS用量对反应的影响

在自由基溴代反应中，NBS用量对产物收率有重要影响。当NBS用量与(S)-5-甲基-2-吡咯烷酮的摩尔比为1.2∶1时，产物收率最高达到61.4%。因此，确定NBS的适宜用量为n NBS∶n(S)-5-甲基-2-吡咯烷酮=1.2∶1。

溶剂对反应的影响

研究发现，在四氯化碳溶剂中进行溴代反应，产物收率最高，达到61.4%。因此，四氯化碳是适宜的反应溶剂。

反应温度和时间对反应的影响

反应温度和时间对反应速率有重要影响。在固定反应时间为7小时的情况下，当温度达到60℃时，产物收率最高为61.4%。继续升高温度回流时，收率略有降低。因此，确定适宜的反应温度为60℃。此外，研究发现当反应时间为7小时时，产物收率最高。因此，适宜的反应时间为7小时。

参考文献

[1] WO2012/21712 A1, 2012