3-吗啉酮可用于化学合成(如合成3-吗啉酮-ε-己内酯);在高分子化学研究中,用于生物可降解高分子材料(如脂肪族聚酯)的研究。其合成方法为:将2-卤代乙胺氢卤酸盐在有机溶剂存在下脱去卤化氢,与2-羟基乙酸酯混合进行胺酯交换反应得到2-(2-羟乙酰胺基)卤乙烷,再在碱试剂和有机溶剂存在下关环反应得到3-吗啉酮,该方法副反应少、易纯化、操作简单、安全性高、环境友好,原材料价廉易得,产物收率高(达75.5%)、纯度高(达99%以上),适用于工业化批量生产。
化学合成; 高分子化学研究
路线1:
- 步骤: 向乙醇胺(197mmol,1.1当量)在i-PrOH(100mL)中的溶液中分批加入钠(197mmol,1.1当量),50℃加热5小时;冰水浴冷却至0℃,滴加氯乙酸乙酯(179mmol,1.0当量),80℃加热2小时;过滤不溶物,i-PrOH洗涤;合并滤液和洗涤液真空浓缩,iPrOH/EtOAc重结晶得3-吗啉酮。
- 条件: 50℃反应5h;0-80℃反应;
- 产率: 52%
- 参考文献: [1] Tetrahedron, 2015, vol.71, #37, p.6349-6353;[3] Chemical Communications, 2012, vol.48, #1, p.145-147;[5] Patent: WO2006/63113, 2006, A2(Page/Page column 98-99)
路线2:
- 步骤: 将2-(2-羟基乙酰胺基)氯乙烷、800mL异丙醇与60g氢氧化钠(1.5mol)混合,80-85℃回流12小时;过滤;减压蒸馏除去滤液溶剂,残余物与300mL乙酸乙酯和5g活性炭混合,加热回流30min吸附脱色;过滤,与200mL石油醚混合,0℃搅拌重结晶6小时;过滤、真空干燥得3-吗啉酮。
- 条件: 80-85℃反应12h;
- 产率: 75.5%
- 参考文献: [1] Patent: CN108586377, 2018, A(Paragraph 0046; 0048; 0054; 0056)
路线3:
- 步骤: 将2-(2-羟基乙酰胺基)溴乙烷、500mL乙醇和67.3g氢氧化钾(1.2mol)混合,75-80℃回流10小时;过滤;减压蒸馏除去滤液溶剂,残余物与300mL乙酸乙酯和5g活性炭混合,加热回流30分钟吸附脱色;过滤,与200mL石油醚混合,5℃搅拌重结晶6小时;过滤、真空干燥得3-吗啉酮。