[发明专利]一种人工合成尼古丁的制备方法

说明书

本发明公开了一种人工合成尼古丁的制备方法，属于化学合成技术领域。本发明提供的消旋体(±)‑(R,S)‑尼古丁及天然光学活性体(‑)‑(S)‑尼古丁的合成方法是通过采用烟酸酯与琥珀酸二酯或N‑烷基琥珀酰亚胺作为初始原料，其可以克服现有人工合成尼古丁技术所存在的规模化生产困难、成本昂贵等诸多缺陷。具体的，本发明提供的消旋体(±)‑(R,S)‑尼古丁及天然光学活性体(‑)‑(S)‑尼古丁的合成方法所采用的初始原料是很容易获得的，其制备工艺简单，成本低廉，所制得的尼古丁不含有任何有害的其它烟草化合物，并且适合于工业规模化生产。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，具体是一种人工合成尼古丁的制备方法。

背景技术

尼古丁是烟草生物碱的重要组成成分，在烟草戒烟和/或消遣性应用中有广泛应用。目前市场上所用的尼古丁主要是从烟草等植物中提取纯化。从烟草等植物中提取纯化的尼古丁通常含有很多对人体系统不健康，并且许多已经证明致癌的其它烟草化合物。同时从烟草等植物中提取纯化尼古丁还会受到原材料，气候，土地资源以及周期等多方面因素的影响。

为满足目前市场对高纯度没有其它有害化合物污染的尼古丁的需求，需要开发有效的人工化学合成方法以适合大规模工业化生产。虽然在现有技术中，譬如美国专利US9809567等公开了消旋体(±)-(R,S)-尼古丁的人工合成方法，但是由于其制备高纯度的合成消旋体(±)-(R,S)-尼古丁的方法在商业化工业生产规模上是非常困难和昂贵的，因此不易推广。另外，现有技术中还没有关于光学活性体(-)-(S)-尼古丁的商业化合成的报道。因此，目前急需一种消旋体(±)-(R,S)-尼古丁或光学活性体(-)-(S)-尼古丁的人工合成方法，以避免先前用于工业化规模的尼古丁合成方法所存在的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人工合成消旋体(±)-(R,S)-尼古丁或光学活性体(-)-(S)-尼古丁的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种人工合成尼古丁的制备方法，包括以下步骤：

(1)在含有碱性物质的无水溶剂中，将烟酸酯与琥珀酸二酯或N-烷基琥珀酰亚胺进行缩合反应，得到第一反应混合物；

(2)将第一反应混合物与酸性物质进行混合，得到第二反应混合物；

(3)先从第二反应混合物中分离出4-氧-4-(3-吡啶基)丁酸，并将4-氧-4-(3-吡啶基)丁酸还原成5-(3-吡啶基)二氢呋喃-2(3H)-酮；接着，将5-(3-吡啶基)二氢呋喃-2(3H)-酮与甲胺酸盐进行反应，得到1-甲基-5-(3-吡啶基)-2-吡咯烷酮；然后，将1-甲基-5-(3-吡啶基)-2-吡咯烷酮还原成尼古丁；所述的尼古丁为消旋体(±)-(R,S)-尼古丁或光学活性(-)-(S)-尼古丁。

本发明实施例采用的一种优选方案，所述的步骤(3)中，先将4-氧-4-(3-吡啶基)丁酸与还原剂进行反应，再与酸性物质进行混合，得到第三反应混合物；接着，从第三反应混合物中分离出5-(3-吡啶基)二氢呋喃-2(3H)-酮，并将5-(3-吡啶基)二氢呋喃-2(3H)-酮与甲胺酸盐在酸性物质或离子液体中进行反应，得到第四反应混合物；然后，从第四反应混合物中分离出1-甲基-5-(3-吡啶基)-2-吡咯烷酮，并将1-甲基-5-(3-吡啶基)-2-吡咯烷酮与还原剂进行反应，得到第五反应混合物；再接着，对第五反应混合物进行提纯，得到消旋体(±)-(R,S)-尼古丁。