CN108191732A - 一种n-甲基吡咯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N‑甲基吡咯的合成方法，将丁二醛和甲胺在碱性条件下加热反应，得到N‑甲基吡咯。本发明相对现有技术具有反应路线短、成本低、反应相对温和与反应收率高等特点，操作简单、后处理方便具备工业化应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域，具体地是涉及一种N-甲基吡咯的合成方法。
背景技术
N-甲基吡咯，又叫1-甲基吡咯，英文名称为1-Methylpyrrole。N-甲基吡咯作为重要的有机合成原料，广泛应用于医药中间体和有机溶剂，也可作为燃料的稳定剂和防腐剂。
N-甲基吡咯合成的主要方法有以下几种：
1、以吡咯为原料，直接经甲基化反应，得到N-甲基吡咯。其中包括以碳酸二甲酯为甲基化试剂，在催化剂的存在的条件下合成。在文献1(e-EROS Encyclopedia of Reagentsfor organic Synthesis,1-13；2014.)中，用DBU为催化剂，环丁砜为溶剂，温度240℃下反应，该反应温度高。在文献2(organic Process Research&Development,13(6),1199-1201；2009.)中，加入DABCO为催化剂，反应时间5天，收率35％。反应时间长，收率低，不适合工业化生产。在文献3(Applied Catalysis,B:Enviromental,91(1-2),380-388；2009.)中报道用叔丁基亚氨基-三(二甲氨基)正膦为催化剂合成，此催化剂毒性较大。在文献4(Catalysis Letters,120(3-4),299-302；2008.)中报道以ZrO2、CaO为催化剂合成，此反应收率不高。在文献5(Synthetic Communications,35(23),3021-3026；2005.)中报道叔丁基溴化铵为催化剂合成，此反应收率也不高。另外，以碘甲烷为甲基化试剂的。在文献1中，以18-冠-6为催化剂，在叔丁醇钾或过氧化钾、乙醚或四氢呋喃存在的条件下合成，18-冠-6较为昂贵。在文献6(Tetrahedron Letters,47(14),2435-2438；2006.)中报道用1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为催化剂，但收率不高。
2、以N-甲基四氢吡咯为原料，催化剂存在的条件下脱氢后制备N-甲基吡咯。在文献7(e-EROS Encyclopedia of Reagents for organic Synthesis,1-2；2001.)中报道了用Pt,Al2O3位催化剂，该催化剂价格贵。在文献8(Angewandte Chemie,InternationalEditon,53(5),1390-1394；2014.)中报道用Iridium的复杂配合物为催化剂。在文献9(latvijas Kimijas Zumals,(1),87-88.)中用WO3为催化剂，收率极低。
3、其它方法：在文献10(ChemCatChem,2(4),430-442；2010.)中以N-甲基吡咯-2-甲酸为原料高温脱羧得到，收率不高。中文专利CN102114430中以甲醇和吡咯为原料，在催化剂的条件下合成。
综上所述，以上合成N-甲基吡咯的方法中，或是催化剂贵、或是因为时间长、收率不高等因素存在。因此，提供一种高收率、环境又好的合成N-甲基吡咯的方法迫在眉睫。
发明内容
本发明旨在提供一种规范与路线短、收率较高、成本较低的N-甲基吡咯的合成方法，解决了现有的合成N-甲基吡咯的方法收率低、反应条件较苛刻和成本较高等问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种N-甲基吡咯的合成方法，以丁二醛和甲胺为原料，在碱性条件下加热反应，制得产品N-甲基吡咯；
反应方程式如下：
进一步的吗，所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，包括以下步骤：
1)在N2氛围下，于反应瓶中加入甲胺的有机溶液和碱，冷却后滴加丁二醛；
2)滴加完毕后，加热搅拌反应；
3)反应结束蒸馏得到产品N-甲基吡咯。
进一步的，所述步骤1)中丁二醛与甲胺的摩尔比例为1:1.1―1:2。
进一步的，所述步骤1)中冷却至-10℃―0℃滴加丁二醛。
进一步的，所述步骤2)中滴加完毕后，自然升至室温后加热至30℃―60℃持续搅拌反应。
进一步的，所述步骤2)中反应时间为10小时―18小时。
进一步的，所述步骤1)中的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
进一步的，所述步骤1)中甲胺的有机溶液为甲胺的乙醇溶液。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：本发明的一种N-甲基吡咯的合成方法，将丁二醛和甲胺在碱性条件下加热反应，经后处理得到N-甲基吡咯。本发明相对现有技术具有反应路线短、成本低、反应相对温和与反应收率高等特点，操作简单、后处理方便具备工业化应用前景。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种N-甲基吡咯的合成方法，包括以下步骤：反应瓶中通入N2，加入3.5g的氢氧化钠和54.1g(575.0mmol)的甲胺的乙醇溶液(33wt.％)，搅拌，冷却至-10℃，滴加45g(522.7mmol)丁二醛。滴加完毕后，自然升温至室温后再升温至60℃，继续搅拌反应10小时。反应结束后，常压蒸馏得到产品N-甲基吡咯38.2g，GC含量98.6％，收率88.8％。
实施例2
本实施例的一种N-甲基吡咯的合成方法，包括以下步骤：反应瓶中通入N2，加入3.5g的氢氧化钠和73.8g(784.1mmol)的甲胺的乙醇溶液(33wt.％)，搅拌，冷却至-5℃，滴加45g(522.7mmol)丁二醛。滴加完毕后，自然升温至室温后再升温至45℃，继续搅拌反应14小时。反应结束后，常压蒸馏得到产品N-甲基吡咯38.6g，GC含量98.1％，收率89.3％。
实施例3
本实施例的一种N-甲基吡咯的合成方法，包括以下步骤：反应瓶中通入N2，加入3.5g的氢氧化钾和98.4g(1045.4mmol)的甲胺的乙醇溶液(33wt.％)，搅拌，冷却至0℃，滴加45g(522.7mmol)丁二醛。滴加完毕后，自然升温至室温后再升温至30℃，继续搅拌反应18小时。反应结束后，常压蒸馏得到产品N-甲基吡咯38.7g,GC含量97.8％，收率89.3％。
实施例4
本实施例的一种N-甲基吡咯的合成方法，包括以下步骤：反应瓶中通入N2，加入3.5g的氢氧化钾和88.6g(940.8mmol)的甲胺的乙醇溶液(33wt.％)，搅拌，冷却至-2℃，滴加45g(522.7mmol)丁二醛。滴加完毕后，自然升温至室温后再升温至50℃，继续搅拌反应12小时。反应结束后，常压蒸馏得到产品N-甲基吡咯38.0g,GC含量99.3％，收率89.0％。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种N-甲基吡咯的合成方法，其特征在于：以丁二醛和甲胺为原料，在碱性条件下加热反应，制得产品N-甲基吡咯；
反应方程式如下：
2.如权利要求1所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，包括以下步骤：
1)在N2氛围下，于反应瓶中加入甲胺的有机溶液和碱，冷却后滴加丁二醛；
2)滴加完毕后，加热搅拌反应；
3)反应结束蒸馏得到产品N-甲基吡咯。
3.如权利要求2所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中丁二醛与甲胺的摩尔比例为1:1.1―1:2。
4.如权利要求2所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中冷却至-10℃―0℃滴加丁二醛。
5.如权利要求2所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，其特征在于：所述步骤2)中滴加完毕后，自然升至室温后加热至30℃―60℃持续搅拌反应。
6.如权利要求2所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，其特征在于：所述步骤2)中反应时间为10小时―18小时。
7.如权利要求2所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
8.如权利要求2所述的一种N-甲基吡咯的合成方法，其特征在于：所述步骤1)中甲胺的有机溶液为甲胺的乙醇溶液。
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Also Published As
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