简述
3,6-二甲基-2,5-哌嗪二酮是一种化学式为C₆H₁₀N₂O₂，分子量约 142.16的有机物，其结构特点在于由两分子丙氨酸脱水缩合而成的环状结构，故其属于环二肽类化合物，常被用于多肽和氨基酸衍生物研究，进而在医药领域也具有广泛用途，例如合成氟哌酸，吡啶酸等喹诺酮类药物[1]。
合成工艺[1]
关于3,6-二甲基-2,5-哌嗪二酮的合成，目前见于报道的主要有几下几种：（1）以L-丙氨酸为原料经过固定床高温反应合成；（2）采用L-丙氨酸为原料，通过微波反应，高温实验室条件下合成；（3）以L- 丙氨酸为原料，采用丙三醇作为溶剂，高温条件下合成；（4）以丙氨酰-L-丙氨酸为原料在200-220℃的条件下通过自身缩合合成；（5）以丙氨酰-L-丙氨酸为原料，通过甲醇的氨体系合环合成3,6-二甲基-2,5-哌嗪二酮。综上所述的几种合成方法或是工艺条件苛刻，后处理工艺复杂，或是原料成本较高，不适合进行工业化生产。因此，克服上述不足，发展一种新的合成3,6-二甲基-2,5-哌嗪二酮的工艺十分重要。
李军奇等人报道了一种反应条件温和且产品质量及收率相对较高的合成3,6- 二甲基-2,5-哌嗪二酮的方法，具体步骤如下：
第一步 ： 酯化反应反应釜内加入有机醇，L- 丙氨酸，催化剂，降温至 10-25℃之间； 逐渐滴加氯化亚砜，控制反应液温度 35℃以下； 滴加完毕升温至回流，保温； 减压浓缩至干，加入庚烷带溶剂一次； 采用二氯甲烷溶解，逐渐滴加碱液，调pH值至10-11，静置分层，水相用二氯甲烷反萃一次； 合并有机相，并用饱和盐水洗涤，硫酸钠干燥，得到二氯甲烷的L-丙氨酸酯溶液；
第二步 ： 自身环合将二氯甲烷溶液先温度范围 45-60℃常压浓缩至基本无溶剂流出； 抬高反应釜夹套温度，然后升温至温度范围65-80℃，继续常压蒸馏18-54h，优选20h，静置析晶，溶剂分散，离心，烘干得到3,6-二甲基-2,5-哌嗪二酮成品。
与现有合成方法相比，上述方法最突出的特点是反应步骤少、反应条件温和、且操作简单。产品纯度高。适合大规模工业化生产。
应用
2,5-二甲基哌嗪是一种非常重要的化工原料和医药中间体，可用来合成医药，农药，染料和表面活性剂等多种精细化学品。2,5-二甲基哌嗪可以通过还原3,6-二甲基-2,5-二酮哌嗪，2,5-二甲基吡嗪以及催化氢化乳酰胺,一异丙醇胺制得[2]。此外，制备得到的2,5-二甲基哌嗪还可用于橡胶助剂，聚合物的合成等多个领域。
参考文献
[1]李军奇,高桂祥,汪静莉.一种新型合成3,6-二甲基-2,5-哌嗪二酮的方法:CN 201510864171[P].
[2]郭一斐.2,5-二甲基哌嗪合成工艺的研究[D].南京理工大学,2008.DOI:10.7666/d.y1366751.