背景及概述
N-甲基-2-(2-氨乙基)-吡咯烷,标准英文名称2-(2-aminoethyl)-1-methylpyrrolidine,CAS号51387-90-7,分子量128.22,业内简称MAP,是兼具环叔胺、链状伯胺双活性位点的手性脂环二胺中间体,广泛应用于中枢神经药物、不对称有机催化、环氧固化剂与金属螯合配体领域,是医药CDMO与精细合成领域高频使用的含氮杂环砌块。
特性
N-甲基-2-(2-氨乙基)-吡咯烷为无色至浅淡黄色低黏度透明液体,带有典型胺类刺激性气味,极易吸潮;可与水、甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯等任意比例混溶,储存需密封避光隔绝空气,防止吸收二氧化碳变质;吡咯烷环上N-甲基取代叔胺碱性适中,侧链末端伯氨基活性更高,可独立发生酰胺化、还原胺化、烷基化、成盐、环合等反应;双氮原子可与过渡金属形成稳定五元螯合环,是构建手性配体、有机小分子催化剂的核心骨架。
合成
以N-甲基吡咯烷酮和氰乙酸甲酯为主要原料反应得到2-氰基-2-(1-甲基吡咯烷-2-亚甲基)乙酸甲酯(5)。改用水替代甲醇为结晶溶剂,保证收率及质量的同时,降低了成本。2-氰基-2-(1-甲基吡咯烷-2-亚甲基)乙酸甲酯(5)在脱羧剂的作用下得到2-(1-甲基-2-吡咯烷基亚基)乙腈(6)。改用盐酸替代对甲苯磺酸作为脱羧剂,反应时间由48 h缩短至1 h,同时将产品纯度由67%提升至93%。2-(1-甲基-2-吡咯烷基亚基)乙腈(6)在雷尼镍的作用下氢化还原得到N-甲基-2-(2-氨乙基)-吡咯烷[1],反应条件温和,副产物仅水,提纯依靠减压精馏即可得到高纯品。

图1 N-甲基-2-(2-氨乙基)-吡咯烷的合成路线图
应用
N-甲基-2-(2-氨乙基)-吡咯烷用于中枢神经系统候选药物合成,依托吡咯烷环脂溶性优化药物血脑屏障穿透能力,伯氨基用于连接药效基团,调节靶点结合亲和力与水溶性,是抗抑郁、认知障碍、多巴胺受体调节剂的关键母核片段。同时作为手性合成砌块,用于制备高立体选择性有机催化剂,在手性药物中间体拆分、不对称加成反应中发挥关键作用;工业端可作为低气味环氧固化促进剂、重金属废水螯合助剂,催化效率优于普通脂肪胺,残留毒性更低。
参考文献
[1]林波;章玉华;张峰强;张正兵.N-甲基-2-(2-氨乙基)吡咯烷合成工艺改进.[J]化工时刊.2020-04-25 .