2-甲基-1-乙氧羰基-4-哌啶酮的合成

论文摘要

哌啶衍生物是一类非常重要的氮杂环有机中间体,在医药、农药、精细化工等领域应用广泛。哌啶酮作为医药中间体在医药领域具有重要的研究价值。近年来国内一些化学工作者对哌啶衍生物的合成进行了研究,用双酯为原料合成了1-甲基-4-哌啶酮、1-丙基-4-哌啶酮、1-苄基-4-哌啶酮等一系列的1-取代-4-哌啶酮。本文选取了2-甲基-1-乙氧羰基-4-哌啶酮为研究对象,也选择以双酯为原料法合成。与合成1-取代-4-哌啶酮不同,合成该目标产物的原料为不对称双酯且为仲胺,国内外对其合成研究较少,困难较大,本文对其合成进行了深入的研究。通过研究,本文以简单易得的氨气、反-2-丁烯酸、丙烯酸乙酯和氯甲酸乙酯为原料,共经过了酯化反应、两步加成反应、两步缩合反应和水解脱羧共六步反应,合成了2-甲基-1-乙氧羰基-4-哌啶酮,总收率32.0%。在研究过程中,合成并分离得到了九种化合物,并通过核磁氢谱、质谱或红外吸收光谱等谱图进行了鉴定。其中化合物N-二（乙氧羰基乙基）-β-胺基丁酸乙酯（EDCEAB）未见文献报道,本文通过核磁氢谱和质谱对其进行了分析鉴定。本文对双酯N-乙氧羰基乙基-β-胺基丁酸乙酯（ECEAB）的合成进行了深入的研究,并取得了一定的成果。在现有方法的基础上,通过改变反应原料比、温度、时间等因素反复实验,找到了较优的反应条件提高了反应收率。以氨气和反-2-丁烯酸乙酯为原料合成了β-氨基丁酸乙酯（EABA）,产率达78.4%;以EABA和丙烯酸乙酯为原料合成了ECEAB,产率达75.1%,此两步反应的产率均高于文献值。此外,本文还首次在-20℃条件下,研究氨气和丙烯酸甲酯的反应,合成了3,3′,3′′-次氮基三丙酸甲酯（NTPTM）,产率30.9%。2-甲基-1-乙氧羰基-4-哌啶酮的成功合成,为实现其大规模生产奠定了基础,同时为其他哌啶类衍生物的合成提供了重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩写符号与化合物对照表
• 第一章 文献综述
• 1.1 哌啶（Piperidine）
• 1.2 哌啶酮（Piperidone）
• 1.2.1 哌啶酮的应用
• 1.2.2 哌啶酮的合成方法
• 1.2.3 选题依据
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要原料和试剂
• 2.2 化合物的合成
• 2.2.1 EBEA的合成
• 2.2.2 NTPTM的合成
• 2.2.3 EABA的合成
• 2.2.4 ECEAB的合成
• 2.2.5 ECCEAB的合成
• 2.2.6 DCMPO的合成
• 2.2.7 CMPO的合成
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 酯化反应
• 3.2 加成反应
• 3.2.1 丙烯酸甲酯与氨的加成反应
• 3.2.2 反-2-丁烯酸乙酯与氨的加成反应
• 3.2.3 丙烯酸乙酯与EABA的加成反应
• 3.3 胺基的保护
• 3.4 狄克曼（Dieckmann）缩合反应
• 3.5 水解和脱羧反应
• 第四章 波谱解析
• 4.1 核磁共振氢谱
• 4.1.1 NTPTM的核磁共振氢谱
• 4.1.2 EABA的核磁共振氢谱
• 4.1.3 IDBDE的核磁共振氢谱
• 4.1.4 ECEAB的核磁共振氢谱
• 4.1.5 EDCEAB的核磁共振氢谱
• 4.1.6 ECCEAB的核磁共振氢谱
• 4.1.7 DCMPO的核磁共振氢谱
• 4.1.8 CMPO的核磁共振氢谱
• 4.2 质谱
• 4.2.1 NTPTM的质谱
• 4.2.2 EDCEAB的质谱
• 4.2.3 MPO的质谱
• 4.2.4 CMPO的质谱
• 4.3 红外吸收光谱
• 4.3.1 DCMPO的红外吸收光谱
• 4.3.2 CMPO的红外吸收光谱
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附录
• 致谢