3-吡咯啉的应用与制备

概述

近年来，吡咯啉类化合物在农药和医药方面的应用引起了国内外研究人员的广泛关注[1]，3‑吡咯啉是许多天然产物和生物活性分子的重要含氮核心，含有3‑吡咯啉结构的支架表现出多种生物活性。3-吡咯啉是一种分子式为C₄H₇N，分子量为 69.11的化学物质，表现为无色至淡黄色的液体，其沸点约为90-91 °C748 mm Hg(lit.)，密度为0.91 g/mL at 25 °C(lit.)，折射率则是n20/D1.46(lit.)。

应用

3‑吡咯啉是一种重要的医药、农药中间体，在抗肿瘤、抗菌、除草、除螨、杀虫、抗炎等方面具有良好的生物活性，其骨架结构广泛存在于具有生物活性的化合物中[2]。例如，以3‑吡咯啉，哌啶，吗啡啉等有机含氮环状仲胺化合物为催化剂，以甲醇，乙醇等醇类为溶剂进行反应，可以选择性的合成吡唑甲酸酯类化合物，进而制备腈吡螨酯类杀螨剂[3]。3‑吡咯啉的芳基化产物还可以通过简单反应快速转化成各种合成上有用的3-吡咯啉以及吡咯烷衍生物，特别是多取代吡咯烷[4]。

制备

有关研究[5]报道了以顺式1 ,4‑二氯‑2‑丁烯合成3‑吡咯啉的方法，该方法工艺路线复杂、反应条件苛刻、能耗大，废液难处理且处理成本较高。 另有研究[6]也报道了类似的合成方法，区别在于使用碳酸钾进行成环反应，此方案的收率较低。因此，对现有的合成方法进行改进具有十分重要的意义。

周建成[7]等人创造性的提出了一种基于改进活化锌粉制备3-吡咯啉的方法，这属于医药技术领域。以二甲基亚砜作为溶剂，使用芳香族羧酸活化锌粉，过滤后得到活性锌粉。活性锌粉与盐酸反应生成活泼氢，用于吡咯选择性加氢生成3-吡咯啉。本发明使用的芳香族羧酸不仅能去除锌粉表面的氧化锌，也能与锌形成空间网状结构的配位化合物，增强了活化后锌粉的安全性，有效提高了锌粉的反应活性和吡咯选择性加氢反应的选择性。同时，通过二甲基亚砜对锌粉的分散作用，增强了锌粉的活化效果。在吡咯选择性加氢过程中活性锌表面络合的二甲基亚砜能有效捕捉氢离子并传输给锌粉，促进活泼氢的产生，提高了反应的转化率。

参考文献

[1]龙亚秋,牟奇勇,朱友成,等.一类含3-吡咯啉的阿片受体激动剂及制备方法和用途:CN02112204.0[P].CN1463967.

[2]何玲,顾梦迪,王德先,等.三级烯酰胺的串联Heck反应——一种反式2,5-二芳基-3-吡咯啉化合物新颖的合成方法[J].化学学报, 2015, 73(10):7.DOI:10.6023/A15060400.

[3]胡向平,陈修帅.一种3,4-二甲基吡唑-5-甲酸酯类化合物的制备方法:CN201911147160.8[P].CN112824393A.

[4]孙光武.α-芳基-3-吡咯啉和吲哚取代螺色满杂环化合物的合成[D].湖南大学,2020.

[5]Organic Synthese ,1996 ,V73 ,246.

[6]Organic Process Research&Development 2009 ,13 ,638～640.

[7]周建成,刘珺,李乃旭,等.一种基于改进活化锌粉制备3-吡咯啉的方法:CN202110550552.X[P].CN113336687A.