N-甲基氧化吗啉(4-Methylmorpholine N-oxide monohydrate,简称NMMO·H2O)是一种有机化学品,因其独特的化学性质被广泛应用于医药、农药、染料、橡胶、塑料等众多领域。尤其在人造纤维纺丝方面优势最大。其中以氧化-4-甲基吗啉一水合物为溶剂，生产的人造纤维(Lyocell纤维),湿纤维强度要优于普通粘胶纤维,且与棉纤维性能相似,产品质量高。又因其Lyocell纤维化学合成过程属于绿色无污染,被称为“绿色人造纤维”)。随着科学技术手段的不断进步和化学工业生产技术的不断发展,氧化-4-甲基吗啉一水合物的需求量逐年上升,其合成工艺的研究也日益受到重视。
反应信息
2-(1,2-二羟乙基)-5-甲基-2,3,6,7-四氢呋喃并[2,3-f]喹啉-7-酮的合成：将5-甲基-2-乙烯基-2,3,6,7-四氢呋喃并[2,3-f]喹啉-7-酮（1.5g，6.61mmol）溶于叔丁醇（200mL）、丙酮（200mL）与水（100mL）的混合溶剂中。向该混合液加入0.16N四氧化锇叔丁醇溶液（14mL）以及氧化-4-甲基吗啉一水合物（3.57g，3.46mmol），室温搅拌10小时。减压浓缩反应液，残留物经硅胶柱层析纯化（洗脱剂：三氯甲烷：甲醇=4:1），得到粗晶体。粗晶体以三氯甲烷-甲醇-乙醚重结晶，制得标题化合物无色粉末状晶体1.38g，收率80.0%，熔点259～261℃。IR(KBr):3259,2908,1643,1564,1462,1328,1146,886,830,791,658cm-1。1 H-NMR(CDCl3:CD3OD=4:1)δ:2.37(3H,s),3.31(2H,d,J=8.3Hz),3.71(1H,dd,J=11.2,6.4Hz),3.78(1H,d,J=3.9Hz),3.85(1H,m),4.95(1H,m),6.55(1H,d,J=9.8Hz),7.21(1H,s),7.98(1H,d,J=9.8Hz)[1]。
将步骤A所得产物42.22g（0.26mol，1.0当量）、氧化-4-甲基吗啉一水合物50.40g（0.37mol，1.7当量）溶于360mL叔丁醇与40mL 水的混合体系中，随后加入6.57g四氧化锇溶液（质量分数2.5%叔丁醇溶液，0.64mmol，0.002当量），混合液于60℃搅拌反应24小时，原料完全转化。体系冷却至室温，加入1mol/L硫代硫酸钠溶液，室温继续搅拌10分钟；加入二氯甲烷萃取，分出有机相，依次用水、饱和食盐水洗涤。有机相经硫酸镁干燥、过滤、浓缩后，以正庚烷/乙酸乙酯为洗脱剂进行快速柱层析纯化，得到目标产物白色固体36.9g，收率63%[2]。
参考文献
[1] KOWA CO., LTD.. Quinoline derivatives or salt thereof and remedy for cardiac diseases containing the same:US32527094A[P]. 1996-11-19.
[2] NOVARTIS AG, LES LABORATOIRES SERVIER, D'ALESSIO, Joseph, Anthony. MET BCL-XL INHIBITOR ANTIBODY-DRUG CONJUGATES AND METHODS OF USE THEREOF:US2023022959W[P]. 2023-11-23.