Page 244 - 精细化工2019年第8期
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·1732·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

            酸为底物合成的 1,4-二（3-氨基呋咱-4-酰基）哌嗪                       3-氨基呋咱-4-羧酸合成路线。
            等衍生物已经在制药工业中获得广泛应用                    [10-18] 。3-
                                                               1   实验部分
            氨基呋咱-4-羧酸在含能材料中也是重要中间体，可
            以参与合成系列的含能呋咱衍生物                 [19-20] 。目前合成      1.1   试剂与仪器
            3- 氨基呋咱 -4- 羧酸的 方法有两种： Meye               [21]  和      浓硫酸（质量分数 98%）、亚硝酸钠（分析纯）、
            Sheremetev 法 [22] 。这两种方法均以氰基乙酸甲酯为
                                                               乙酸（分析纯），成都市科龙化工试剂厂；氰基乙酸
            原料，与盐酸羟胺反应合成了 3-氨基呋咱-4-羧酸。
                                                               甲酯、乙酸乙酯、盐酸羟胺、KOH，分析纯，广东
            其中，Meyer 法存在着结构表征数据与产物结构不                          光华科技股份有限公司；无水硫酸镁，分析纯，上
            符，反应收率较低的缺点，而 Sheremetev 法则存在                      海凌峰试剂化学有限公司。
            反应收率较低，反应温度较高，后处理溶剂乙醚毒                                 NEXUS 870 型傅里叶变换红外光谱仪，美国热
            性较大等缺点。                                            电尼高力公司；AV 500 型（500 MHz）超导核磁共
                 本文针对 Meyer 和 Sheremetev 合成方法存在的               振波谱仪，瑞士 Bruker 公司；VARIO-EL-3 型元素
            问题，从呋咱环的构建机理出发，改进了文献[21-22]                        分析仪，德国 Exementar 公司；LC-2010A 型高效液
            报道的工艺，提出了以氰基乙酸甲酯为原料，先合                             相色谱仪（归一法），日本岛津公司。
            成二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐，再水解生成 3-氨                        1.2   合成路线
            基呋咱-4-羧酸。着重考察了物料比、催化剂用量、                               以氰基乙酸甲酯为原料，经肟化、环化成盐和
            反应温度和时间对反应收率的影响，确定了较佳的                             酸化 3 步反应合成了 3-氨基呋咱-4-羧酸，其合成路
            反应条件和提纯条件，以期开发一种高效、便捷的                             线如下所示：















            1.3   步骤                                           至 80 ℃，反应 2  h，得桔红色溶液，冷却反应液到
            1.3.1    2-氰基-2-肟基乙酸甲酯的合成                          0 ℃，过滤得到二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐 8.9 g，
                 在 60 mL 水中加入 12.5 g（18.1 mmol）亚硝酸             收率 90.5%。 HNMR（DMSO-d 6，500 MHz），δ：10.3
                                                                          1
            钠和 13.35 mL（151.0 mmol）氰基乙酸甲酯，冷却                   （s，H，OH），6.3（s，4H，NH 2 ）；             13 CNMR
            至 0 ℃，逐渐加入 11.5  mL（200  mmol）乙酸。加                 （DMSO-d 6 ），δ：161.3，157.1，143.3；IR（KBr），
            完后，升至室温，反应 4  h 后，再冷却到 0 ℃，用                       /cm ：3444，3332，1746，1620，1510。
                                                                   –1
            质量分数为 37%的盐酸调节 pH＝1。反应液用乙酸                         1.3.3    3-氨基呋咱-4-羧酸的合成
            乙酯萃取 3 次后，有机相使用无水硫酸镁干燥，减                               将（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐 3.0 g（10 mmol）
            压蒸馏得 17.0  g 白色固体，收率 88%。m.p.：                     加入到 30.0  mL（1.667  mol）水中，溶解完全，冷
                        1
            118~119 ℃。 HNMR（DMSO-d 6 ，500 MHz），δ：3.63          却到 5 ℃，用质量分数为 37%的盐酸 1.5 g（15 mmol）
                           13
            （s，3H，CH 3 ）；  CNMR（DMSO-d 6 ），δ：161.0，126.5，      中和到 pH﹤1，搅拌 30  min，过滤，干燥得到目标
                                      –1
            109.0，53.9；IR（KBr），/cm ：3388，3238，2848，           产物 2.3  g，收率 88.12%，纯度 98.2%（HPLC）。
            2231，1740，1450，1310，1069，817，1421，762。             m.p.：213~214 ℃。 HNMR（DMSO-d 6 ，500 MHz），
                                                                                1
            1.3.2    二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的合成                       δ：6.33（s，2H，NH 2 ）； CNMR（DMSO-d 6 ），δ：160.3，
                                                                                  13
                                                                                         –1
                 在三口瓶中加入 50  mL 水，温度 25 ℃搅拌下                   156.4，140.5；IR（KBr）， /cm ：3445，3332，2659，
            加入 3.0 g（43.2  mmol）盐酸羟胺，溶解完全后缓慢加                  2543，2814，1723，1628，1577，1521，1421，1187，
            入 4.8 g（86.4 mmol）氢氧化钾，滴加 5.5 g（43.2 mmol）         1012，915，892，765，715，693，576，515，449；Anal.
            2-氰基-2-肟基乙酸甲酯的 15 mL 水溶液，加完反应                      Calcd. for C 3 H 3 N 3 O 3 (%): C 27.91，H 2.33，N 32.56；
                                                                                                          +
            2 h；缓慢加入 KOH 固体 4.8 g（86.4 mmol），升温                found：C 27.73，H 2.37，N 32.44。MS（m/Z）:129（M ）。
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