噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮的合成方法 本发明涉及化学合成领域,特别是涉及甲基吡啶磷杀虫剂的重要中间体噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮的合成方法。噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮经氯化、羟甲基化、氯代、缩合等反应,最终可合成甲基吡啶磷。甲基吡啶磷由于其高效、低毒、低残留性而成为世界卫生组织(WHO)推荐使用的一种杀虫剂,具有广阔的市场。
文献中的噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮主要是采用光气为环化试剂经一步法合成,但光气毒性太大,不好操作(Helv.Chim.Acta.1976,59(5):1593-1612);也有采用在催化剂存在下,和CO在高压的条件下进行反应(Bull.Chem.Soc.Jpn.1987,60(5):1793-1799)。另外文献中也有关于噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮的合成方法的报道,但其产率太低,只有67%左右(Pharm.Bull.(Tokyo)1957,5:350-353;C.A.52,13722)。因此,我们的目的在于寻找一种简单易行、原料易得、非光气环化、产率高的合成方法。
本发明的目的在于公开一种采用2-氨基-3-羟基吡啶为原料,经环化和氧化反应合成噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮的方法。
本发明的技术路线依次包括如下步骤:(1)首先将200-300g 2-氨基-3-羟基吡啶和200-350ml的二硫化碳溶解在2000-3000ml的乙醇中,以200-400g的氢氧化钾为吸收试剂,加热回流18-72小时,制备噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮。其中溶剂也可以用甲醇代替,吸收剂也可以用氢氧化钠代替。(2)将50-100g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮溶解或悬浮在1-20L水中,于20-80℃下,用80-200g的高锰酸钾进行氧化,制备噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮。氧化剂也可以用过氧化氢或重铬酸钾代替。用30%过氧化氢做氧化剂时,其用量为50-220ml,并加入0.1-2.0g的V2O5做催化剂。
本发明的特点是:(1)工艺简单,条件温和,产率高,总收率可达到70-80%;(2)避免使用高毒性的光气;(3)成本低,可以大大降低甲基吡啶磷的生产成本。
现对附图作简要说明:图1是噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮的结构图;图2是噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮的结构图。
实施例1:
(a)将300g 2-氨基-3-羟基吡啶和350ml的二硫化碳溶解在3L的乙醇溶剂中,以370g氢氧化钾做吸收剂,加热回流50小时,蒸除乙醇,用乙酸酸化,过滤、洗涤、干燥,得397g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮。熔点:245℃(分解)。
(b)将100g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮溶解或悬浮在10L水中,在40℃用200g高锰酸钾氧化,反应结束后,过滤、酸化、浓缩,得到70g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮,熔点:210-211℃。
实施例2:
(a)将200g 2-氨基-3-羟基吡啶和220ml地二硫化碳溶解在2L的甲醇溶剂中,以230g氢氧化钾做吸收剂,加热回流48小时,蒸除甲醇,用乙酸酸化,过滤、洗涤、干燥,得248g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮,熔点:245℃(分解)。
(b)将50g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮溶解或悬浮在1L水中,在50℃下,用110ml 30%过氧化氢进行氧化,以0.2g V2O5做催化剂,反应结束后,酸化、浓缩,得到29g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮,熔点:210-211℃。
实施例3:
(a)将250g 2-氨基-3-羟基吡啶和300ml的二硫化碳溶解在2L的乙醇溶剂中,以300g氢氧化钠做吸收剂,加热回流50小时,蒸除乙醇,用乙酸酸化,过滤、洗涤、干燥,得310g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮,熔点:245℃(分解)。
(b)将70g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)硫酮溶解或悬浮在10L水中,在40℃下,用150g高锰酸钾进行氧化,反应结束后,过滤、酸化、浓缩,得到50g噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)酮,熔点:210-211℃。