环戊胺的合成与应用

发布日期:2024/10/9 9:22:14

概述

环戊胺，又名氨基环戊烷，其化学式为C₅H₁₁N，分子量为85.147，性状为无色液体，可溶于水和醇、醚等溶剂。环戊胺的部分物理性质如下：密度0.863g/cm³，熔点-85℃，沸点106-108℃，折射率1.450（20℃），蒸汽压24.2mmHg at 25℃。

环戊胺.jpg

分子结构数据

摩尔折射率：26.61

摩尔体积（cm³/mol）：96.2

等张比容（90.2K）：230.0

表面张力（dyne/cm）：32.5

极化率（10^-24cm³）：10.54

合成方法

以环戊酮为原料，是采用兰尼镍－氯化镁或兰尼镍－硅藻土为催化剂，在氢气流下令环戊酮与氨反应，反应产物经石油醚提取后进行精馏，得到产品环戊胺，收率为88.5%，纯度为98%。该过程环戊酮的转化率为99%，对环戊胺的选择性为99%。反应条件包括：反应温度为120－180℃，环戊酮与氨的摩尔比为1∶(3－5)，催化剂用量为环戊酮重量的1.19％[1]。

应用

环戊胺是重要的有机化工原料和中间体，广泛用于医药、农药等的合成。医药方面，环戊胺可用于合成靶向性CDK4/6抑制剂帕布昔利布中间体。以2,4-二氯-5-溴嘧啶为起始原料，首先通过格氏反应将5位溴取代后，再与硼基取代试剂反应生成芳香基硼酸，再与3-碘巴豆酸甲酯通过suzuki反应进行偶联，再将嘧啶环在有机碱的存在下与环戊胺进行取代反应，最后进行氨酯交换成环得到帕布昔利布中间体2-氯-8-环戊基-5-甲基-8H-吡啶并[2,3d]嘧啶-7-酮。上述过程中贵金属钯碳趁热过滤后重复回收利用，操作简单，原料简单易得，产品收率高，适合工业化生产[2]。此外，它还能用于合成氯胺酮药物中间体环戊烯。步骤主要包括：在管式反应容器中加入氧化镍1.56mol，环戊胺1.3mol，1-硝基甲苯溶液1.6-1.9mol，草酸300ml，升高反应温度至270-280℃，反应90-120min，然后升高温度至300-310℃，继续反应50-70min，热裂解反应后，降低反应器温度至20-25℃，蒸气冷凝，分出水层，油层用盐溶液洗涤，二甲苯洗涤，脱水剂脱水，在乙酰胺中重结晶，得晶体环戊烯[3]。

有机合成方面，文献报道了一种吡啶并嘧啶衍生物的制备方法。该方法利用3-甲基-2-戊烯二酸二酯和环戊胺经酰胺化缩合制备1-环戊基-4-甲基吡啶-2,6-(1H,5H)二酮，然后依次与甲叉化试剂(N,N-二甲基甲酰胺缩二醇)，尿素"一锅法"缩合得到2-羟基-5-甲基-8-环戊基吡啶[2,3d]并嘧啶-8-氢-7-酮。然后经氯代反应和溴代反应制备2-氯-5-甲基-6-溴-8-环戊基吡啶[2,3d]并嘧啶-8-氢-7-酮。该方法不使用价格较高的三卤代嘧啶，钯盐催化剂和3-硼酸酯取代巴豆酸乙酯，所用原料价廉易得，易于操作，反应收率稳定，三废量少，反应原子经济性高，成本低，易于绿色工业化生产[4]。

有关研究

低维有机无机钙钛矿白光发光领域通过应变调控设计白光钙钛矿的方法解决了探究白光起源的问题。通过反溶剂法，缓慢降温结晶法等制备了环丙胺(cC3)，环丁胺(cC4)，环戊胺(cC5)，环己胺(cC6)，异丙胺(2C3)，仲丁胺(2C4)，正丙胺(1C3)，正丁胺(1C4)的钙钛矿。发现随着环的尺寸增大，宽光谱增强且逐渐红移，异丙胺，仲丁胺具有较大的CC(NH₂)C角度的，仍具有宽光谱，而正丙胺，正丁胺的宽光谱可以忽略。通过引入(CNHC)或者(CN(C)C)结构的胺改变应变的程度，可以成功预测白色钙钛矿通用合成策略，为物理化学原理研究和光电应用提供了材料选择。该研究为定向合成丰富的白色钙钛矿开辟了一条通用的途径[5]。