84030-20-6 / 7-甲基-1,5,7-三氮雜二環(huán)[4.4.0]癸-5-烯的兩種制備方法

背景及概述^[1]

7-甲基-1,5,7-三氮雜二環(huán)[4.4.0]癸-5-烯又叫六元二環(huán)胍（MTBD），是一種有效的有機(jī)強(qiáng)堿催化劑，同時(shí)也被用來(lái)作為親核催化劑廣泛用于Baylis-希爾曼，羥醛縮合，Strecker反應(yīng)，醇類甲硅烷基化，電溴化，活化CO2等反應(yīng)。此外，MTBD還可以作為高效有機(jī)催化劑的合成聚氨酯的循環(huán)胍。也可以形成超強(qiáng)堿的質(zhì)子螯合氟化陰離子的離子液體。

制備^[1-2]

報(bào)道一、

第一步：從鹽酸胍合成TBD：

在燒瓶中加入鹽酸胍（95g，1mol，1eq），3,3-二氨基二丙基胺（131g，1mol，1eq）。加熱至120℃引發(fā)反應(yīng)，引發(fā)后繼續(xù)升溫至150 ℃反應(yīng)8小時(shí)。降溫至70℃，加入300ml甲醇，攪拌溶解。再加入1mol甲醇鈉的200ml甲醇溶液，濃縮掉大部分甲醇，加入300ml二氯甲烷，過(guò)濾，濾餅再在300ml四氫呋喃中重結(jié)晶，過(guò)濾，殘余物用100mlTHF洗，烘干得到TBD約120g，產(chǎn)率86%。

第二步：從TBD合成MTBD：

在瓶中依次加入TBD（50g，1eq）、氫氧化鉀（24g，1.2eq）、四氫呋喃250ml。室溫下滴加硫酸二甲酯（45.26g，1eq）。滴完室溫反應(yīng)過(guò)夜。次日，過(guò)濾，濾液濃縮，殘余物蒸餾，得MTBD（46.8g，收率85%）。1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):δ1.70(m,J=4.0,8.0Hz,2H),1.83(m,J=4.0Hz,2H),2.71(s,2H),2.98(m,J=4.0,8.0Hz,2H),3.24(t,J=4.0Hz,2H)。

報(bào)道二、

第一步、

在裝有滴液漏斗、恒溫器溫度探頭和頂部裝有鼓泡器的Allihn冷凝器的兩升三頸燒瓶中裝入攪拌磁鐵和594克(4.53mol)DPTA，其中含有4.31克(0.0227mol)甲苯磺酸一水合物。將燒瓶用氬氣沖洗，將混合物劇烈攪拌并使用恒溫器加熱至內(nèi)部溫度220℃。通過(guò)滴液漏斗在六小時(shí)內(nèi)滴加140克(1.67mol)雙氰胺在280g(2.13mol)的DPTA中的溶液，該溶液含有2.03克(0.0107mol)的甲苯磺酸一水合物。添加結(jié)束時(shí)，將溫度升至230℃，以保持氨的釋放速率。加完后，通過(guò)減壓蒸餾從混合物中回收過(guò)量的DPTA，得到淺色殘余物，其含有356克TBD的淺色殘留物(2.55mol，理論產(chǎn)率的76.7％)。

第二步、

將按照第一步制備的粗產(chǎn)物溶于350ml熱甲苯中。在配備有Vigreux柱的蒸餾裝置中將混合物加熱至100℃，并將碳酸二甲酯添加至混合物中直至達(dá)到100℃的沸點(diǎn)。通過(guò)蒸餾從混合物中除去甲醇和CO2以及一些碳酸二甲酯和甲苯，同時(shí)滴入更多的碳酸二甲酯以保持沸點(diǎn)。當(dāng)NMR分析顯示完全轉(zhuǎn)化時(shí)，在減壓下從混合物中汽提過(guò)量的碳酸二甲酯。將混合物用2升甲苯稀釋并冷卻，傾析甲苯相，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去甲苯。在真空下蒸餾殘留物以得到MTBD(302g，理論產(chǎn)率的77.1％)。

參考文獻(xiàn)

[1] [中國(guó)發(fā)明,中國(guó)發(fā)明授權(quán)] CN201310087007.7 一種基于鹽酸胍的六元二環(huán)胍的制備方法

[2] From PCT Int. Appl., 2019092319, 16 May 2019