[发明专利]N-甲基-2-羟乙基吡咯烷的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及吡咯烷的合成方法，尤其涉及N-甲基-2-羟乙基吡咯烷的合成方法，属于吡咯烷的合成领域。

背景技术

N-甲基-2-羟乙基吡咯烷是一种具有氨基化合物的无色透明液体，主要用于抗精神病和抗病毒类药物的制备。

现有技术中主要公开了A、B和C共3种N-甲基-2-(β-羟乙基)吡咯烷的合成路线(见图1、图2和图3)。在上述三条合成路线中，都涉及到侧链化反应，这是它们的共同点，也是合成主题化合物的核心。乙酸乙烯酯在吡咯烷环或吡咯烷酮环上发生的侧链化反应是典型的自由基加成反应，其收率分别为：A路线：86％，B路线：78％，C路线：67％。对于C，由于在N-CH₃上可以发生类似的反应，所以有副产物生成，给产物分离带来一定的困难，在减压蒸馏时需要严格控制沸程。三种合成路线的总收率分别为：A，19.74％；B，25.84％；C，28.14％。

A路线是唯一文献中报道的合成方法。实验结果显示，由于合成路线长，总收率较低，涉及的原材料品种多，个别原料，例如，吡咯烷价格昂贵，没有工业生产价值。

B和C路线虽然原料廉价易得，合成路线短，反应条件温和，但是水解时极不稳定，容易水解成吡咯烷酮，极大的影响了收率。

路线B和C都涉及酰胺羰基的还原，文献中报道的方法有金属钠还原法、NaBH-POCl还原法和Zn-POCl₃还原法。实验探索证明：金属钠还原法无法实现；NaBH4-POCl₃还原法虽然收率较高，但成本偏高；Zn-POCl₃还原法收率尚可，虽然生产成本相对于NaBH4-POCl3还原法低廉，但还是较高。

迄今为止，尚缺乏一种步骤简捷、生产成本较低、收率高的N-甲基-2-羟乙基吡咯烷的合成方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有的N-甲基-2-羟乙基吡咯烷的合成方法所存在的生产成本较高、收率低等问题，提供一种新的N-甲基-2-羟乙基吡咯烷的合成方法，该合成方法具有步骤简捷、生产成本较低、收率高等优点。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种N-甲基-2-羟乙基吡咯烷的合成方法，包括以下步骤：

(1)将硫酸二甲酯和N-甲基吡咯烷酮加入反应釜，反应；

(2)将反应产物冷却，滴加乙醇钠的乙醇溶液，滴毕，继续滴加氰乙酸乙酯，滴毕，反应，过滤，得中间体(I)N-甲基-2-吡咯乙烯基氰乙酸乙酯，备用；

(3)将中间体(I)N-甲基-2-吡咯乙烯基氰乙酸乙酯和催化剂及高沸点有机溶剂加入反应釜，升温，分馏，反应，过滤，回收丙二醇，减压精馏，得中间体(II)2-氰亚甲基-1-甲基吡咯烷，备用；

(4)将中间体(II)2-氰亚甲基-1-甲基吡咯烷和催化剂及溶剂加入高压釜，先用氮气置换再用氢气置换后通入氢气，反应，冷却，放空，过滤，蒸出水分，减压精馏，得N-甲基-2羟乙基吡咯烷。

上述合成方法中，其中，步骤(1)中所述的反应温度优选为60-75℃，反应时间优选为3小时；

步骤(2)中优选将产物冷却至至5℃；步骤(2)中所述的反应温度优选为5-20℃，反应时间优选为3小时；所述的乙醇钠的乙醇溶液可以使用甲醇钠的甲醇溶液，乙醇钠的甲醇溶液或甲醇钠的乙醇溶液来代替；

步骤(3)中所述的催化剂优选是淀粉；所述的高沸点有机溶剂优选自丙二醇、N-甲基吡咯烷酮或N-乙基吡咯烷酮中的任意一种，更优选为丙二醇；

所述的反应温度优选为155-175℃；所述的反应时间优选为8-10小时，更优选为9小时；

步骤(4)中所述的催化剂优选是骨架镍，催化剂的用量优选为5-15g，更优选为10g；所述的溶剂可选自水、甲醇水溶液或乙醇水溶液中的任意一种；

所通入氢气的用量优选至压力2-6Mpa，更优选为4Mpa；所述的反应温度优选为50-70℃，更优选为60℃；所述反应时间优选为3-5小时，更优选为4小时。

本发明以N-甲基吡咯烷酮为原料，经酯化，脱羧，加氢反应，最终合成N-甲基-2-羟乙基吡咯烷。由于原料廉价易得，合成路线短，反应条件温和，生产成本相对低廉，总收率较高(59.2％)，具有较高的工业生产价值。

附图说明

图1现有技术中N-甲基-2-(β-羟乙基)吡咯烷的A合成路线图。

图2现有技术中N-甲基-2-(β-羟乙基)吡咯烷的B合成路线图。