5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物的合成

简介

随着对5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物研究的深入，其新的用途不断被发现。5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物除了作为传统的合成中间体、防霉剂外，还可以做为先导化合物。这些先导化合物被用于治疗这些疾病的药物筛选今后一些新药的研发具有一定的启示。

合成

图1 5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物的合成路线

在2-（3-甲基-3-硝基丁基）-1，3-二氧戊环（7.0g）和5%氯化铵水溶液（42mL）的混合溶液中，在屏蔽和搅拌下加入用盐酸洗涤表面而活化的锌粉（9.8g），以保持10°C~15°C。进一步搅拌30分钟，然后抽吸过滤。在60°C的温水中洗涤后，用浓盐酸酸化滤液，并静置12小时。然后将溶液加热至70°C 40分钟，冷却并用碳酸钠使其呈碱性。在减压下蒸馏出溶剂，并用氯仿萃取。然后用无水硫酸镁干燥，并在减压下蒸发溶剂。通过硅胶柱色谱法（氯仿∶甲醇＝2∶1）对其进行纯化，并通过在减压下蒸馏除去溶剂，获得所需产物5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（3.5g，84%）。合成路线如图1所示[1]。

图2 5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物的合成路线

将2-（3-甲基-3-硝基丁基）-1，3-二氧戊环-4-甲基-4-硝基戊-1-醛（32.7克）和乙二醇（16.0克）的合成溶于350毫升脱水苯中，并加入对甲苯磺酸（0.5克）。在将混合物加热回流7小时的同时，除去水。冷却后，用饱和碳酸氢钠水溶液和水洗涤反应溶液，然后用无水硫酸镁干燥。减压蒸馏溶剂，然后真空蒸馏（bp 85~90°C/6mmHg），得到目标化合物5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（31.3g，74%）。合成路线如图2所示。

图3 5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物的合成路线

在氮气气氛下，将7%甲醇钠-甲醇溶液（250mL）滴加到2-硝基丙烷（211.5g）中，搅拌至-10°C~-15°C，合成4-甲基-4-硝基戊-1-醛。随后，在搅拌的同时滴加丙烯醛（21.0g）和2-硝基丙烷（49.1g）的混合溶液，以保持-10°C~-15°C。滴加完成后，进一步搅拌30分钟，使反应溶液冷却至室温。然后，在抽吸过滤后，通过加入浓盐酸将反应溶液酸化，并蒸发滤液。残留物用乙醚提取，然后用无水硫酸镁干燥。减压蒸馏溶剂，然后真空蒸馏（bp 90~93°C/6mmHg），得到目标化合物5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（38.4g，82%）。合成路线如图3所示。

参考文献

[1] Ito, Osamu; et al. Purification of 5,5-dimethylpyrroline-N-oxide (DMPO). Japan, JP2005068067 A 2005-03-17.