3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110046222.3

申请日:

2011.02.26

公开号:

CN102093304A

公开日:

2011.06.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C07D 263/46变更事项:专利权人变更前:西陇化工股份有限公司变更后:西陇科学股份有限公司变更事项:地址变更前:515064 广东省汕头市金平区潮汕路西陇中街1-3号变更后:515064 广东省汕头市潮汕路西陇中街1-3号|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07D 263/46申请日:20110226|||公开

IPC分类号:

C07D263/46

主分类号:

C07D263/46

申请人:

西陇化工股份有限公司

发明人:

赵书煌; 寇玉辉; 黄吟荣; 黄伟鹏; 庄景发; 李金荣; 章小亮

地址:

515064 广东省汕头市金平区潮汕路西陇中街1-3号

优先权:

专利代理机构:

汕头市高科专利事务所 44103

代理人:

王少明

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内容摘要

本发明公开一种3-R-2-硫代-4-噁唑烷酮的制备方法,先制备羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,再与伯胺和碱反应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物,在酸催化下,羧基代甲基硫酰胺衍生物发生闭环反应,得到目标产物3-R-2-硫代-4-噁唑烷酮,工艺相对较为简单、操作也较容易,适宜工业化生产,二步反应,每步收率都高达90~95%。

权利要求书

1: 一种 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 依次包括下列步骤 : A.130~180℃搅拌下, 氯乙酸与碱的水溶液反应生成羟基乙酸盐水溶液 ; B. 5~30℃下, 向羟基乙酸盐溶液加入碱, 溶解后加入二硫化碳, 反应生成羧基代甲基黄 原酸盐水溶液 ; C.5~30℃下, 向羧基代甲基黄原酸盐水溶液加入氯乙酰胺, 反应得到羧基代甲基黄原 酸氨基甲酰甲酯, 向溶液中加入重量浓度 70% 以上的酸, 使羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲 酯结晶析出 ; D.在重量浓度 5~20% 的碱的水溶液中加入化合物 R-NH2, 5~30℃下, 加入上述羧基代甲 基黄原酸氨基甲酰甲酯, 反应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物, E. 5~30℃下, 向羧基代甲基硫酰胺衍生物中加入酸, 在酸催化下发生闭环反应, 得到目 标产物 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮 ; 所述碱是碳酸钠、 碳酸钾、 碳酸氢钠、 碳酸氢钾、 氢氧化钠、 氢氧化钾或氨水 ; 所述酸是硫酸、 盐酸、 磷酸或氢溴酸 ; 化合物 R-NH2 中, R=H、 C1~C8 直链或支链烷基、 苯基或苄基。
2: 根据权利要求 1 所述 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 步骤 A 中, 反应温度 160~170℃。
3: 根据权利要求 1 所述 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 步骤 A 中, 碱与氯乙酸的摩尔比为 1 ︰ 1~1.8。
4: 根据权利要求 1 所述 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 步骤 A 中, 碱的水溶液重量浓度 10~30%。
5: 根据权利要求 1 所述 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 步骤 B 中, 碱与羟基乙酸盐的摩尔比为 1 ︰ 1~1.8。
6: 根据权利要求 1 所述 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 步骤 D 中, 碱与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯反应的摩尔比为 1 ︰ 1~1.8。
7: 根据权利要求 1 所述 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 步骤 D 中, 伯胺与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比为 1 ︰ 1~1.6。
8: 根据权利要求 1 所述 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法, 其特征在于, 步骤 E 中, 酸与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比为 1 ︰ 1~30。

说明书


3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮的制备方法

    技术领域 本发明涉及一种噁唑烷酮类化合物的制备方法, 尤其是 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮 的制备方法。
     背景技术 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮是一类优良的染料中间体和感光助剂, 广泛的应用于染 料、 感光、 精细化工等多个领域, 是合成部花青摄影乳剂染料的重要中间体, 也是与卤化银 相辅使用的重要助剂。
     早期国外文献曾有相关类似化合物的个别报道, 但是合成步骤复杂, 并没有形成 成熟的生产工艺, 关于 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮类化合物的合成工艺鲜有报道。
     发明内容 本发明的目的在于提供一种适用于工业化生产, 收率较高的 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑 烷酮的制备方法。
     本发明的技术方案是 : 先制备羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯, 再与伯胺和碱反 应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物, 在酸催化下, 羧基代甲基硫酰胺衍生物发生闭环反应, 得 到目标产物 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮。
     具体的制备方法包括以下步骤 : A.160~170℃搅拌下, 氯乙酸与碱的水溶液反应生成羟基乙酸盐水溶液, B. 5~30℃下, 向上述羟基乙酸盐溶液加入碱, 溶解后加入二硫化碳, 反应生成羧基代甲 基黄原酸盐水溶液 ; C.5~30℃下, 向羧基代甲基黄原酸盐水溶液加入氯乙酰胺, 反应得到羧基代甲基黄原 酸氨基甲酰甲酯, 向溶液中加入浓度 70% 以上的酸, 使羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯结 晶析出 ; D.在 5~20% 的碱的水溶液中加入化合物 R-NH2, 5~30℃下, 加入上述羧基代甲基黄原酸 氨基甲酰甲酯, 反应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物 ; E. 5~30℃下, 向羧基代甲基硫酰胺衍生物中加入酸, 在酸催化下发生闭环反应, 得到目 标产物 3-R-2- 硫代 -4- 噁唑烷酮。
     所述碱是 : 碳酸钠、 碳酸钾、 碳酸氢钠、 碳酸氢钾、 氢氧化钠、 氢氧化钾或氨水 ; 所 述酸是 : 硫酸、 盐酸、 磷酸或氢溴酸 ; 化合物 R-NH2 中, R=H、 C1~C8 直链或支链烷基、 苯基或苄 基。
     步骤 A、 B、 C 的反应式为 :
     。
     步骤 D、 E 的反应式为 :。 步骤 A 中, 反应温度优选 160~170℃, 碱与氯乙酸的摩尔比优选为 1 ︰ 1~1.8, 碱的 水溶液重量浓度优选是 10~30%。
     步骤 B 中, 碱与羟基乙酸盐的摩尔比优选为 1 ︰ 1~1.8。
     步骤 D 中, 碱与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯反应的摩尔比优选为 1 ︰ 1~1.8, 伯胺与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比优选为 1 ︰ 1~1.6。
     步骤 E 中, 酸与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比优选为 1 ︰ 1~30。
     本发明工艺相对较为简单、 操作也较容易, 适宜工业化生产, 二步反应, 每步收率 都高达 90~95%。
     具体实施方式
     实施例 1。
     (1) 羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的生产。
     在一个 5L 三口圆底烧瓶里装入电动搅拌器, 回流冷凝管、 油浴, 瓶内加入 440g 无 水碳酸钠和 3L 水, 搅拌至全溶, 加入氯乙酸 350g, 油浴上加热回流 8 小时, 冷却至室温后改用冰水浴, 加入氢氧化钾 250g, 在强搅拌下慢慢滴加二硫化碳 400g, 滴完后在此条件下 反应 6 小时。然后慢慢加入氯乙酰胺 400g, 继续在冰水浴中搅拌反应 3 小时, 反应物呈黄 色, 有晶体析出, 过滤除去晶体, 用水 300ml 洗涤滤渣, 洗液加进滤液中, 在搅拌下加进预先 冷却到室温的由 100ml 重量浓度 98% 硫酸和 50ml 水组成的硫酸水溶液, 当初有黄色晶体析 出, 并立即消失。 加完后呈深黄色透明液体, 冷却, 析出大量黄色晶体, 过滤, 压干, 得到产品 羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯, 产率 94%。
     (2) 3- 乙基 -2- 硫代 4- 噁唑烷酮的生产。
     在一个 5L 三口烧瓶里装上电动搅拌器, 测内温度计, 加入氢氧化钾 60g 和水 600ml, 搅拌至全溶, 用冰水冷却, 慢慢滴入重量浓度 40% 的乙胺水溶液 1000ml, 慢慢加入羧 基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯 500g, 反应物呈黄色浑浊, 继续在室温搅拌反应 8 小时, 反应 物呈橙色浑浊, 静置, 用冰水浴冷却, 慢慢滴入由 380ml 重量浓度 98% 的硫酸溶于 145ml 水 的硫酸水溶液, 后在沸水浴上加热搅拌 3 小时, 生成物为橙色浑浊液。冷却, 移入分液漏斗 中停置分层, 分出油层, 水层用 800ml 乙醚分 2 次萃取, 萃取液加入油层中, 蒸去乙醚, 用无 水硫酸钠干燥。减压蒸馏, 收集 120~150℃ /20mmHg 浅黄色馏分, 产率 95%。
     上述浅黄色馏分用 FT/IR28101 红外光谱仪 (KBr 压片) 测定其红外光谱, IR νmax : -1 3370, 2955, 2913, 1753, 1448, 1365, 1263, 1100, 996cm , 说明浅黄色馏分是 3- 乙基 -2- 硫 代 -4- 噁唑烷酮。
     反应式 :。实施例 2。
     (1) 羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的生产同实施例 1 的 (1) 。
     (2) 3- 苄基 -2- 硫代 4- 噁唑烷酮的生产 在一个 5L 三口烧瓶里装上电动搅拌器, 测内温度计, 加入氢氧化钠 60g 和水 600ml, 搅 拌至全溶, 用冰水冷却, 慢慢滴入重量浓度 40% 的苄胺水溶液 1500ml, 慢慢加入羧基代甲基 黄原酸氨基甲酰甲酯 500g, 反应物呈黄色浑浊, 继续在室温搅拌反应 8 小时, 反应物呈橙色 浑浊, 静置用冰水浴冷却, 慢慢滴入由 325ml 重量浓度 98% 硫酸溶于 145ml 水的硫酸水溶
     液, 后在沸水浴上加热搅拌 6 小时, 生成物冷却, 移入分液漏斗中停置分层, 分出油层, 水层 用 600ml 乙醚分 2 次萃取, 萃取液加入油层中, 蒸去乙醚, 用无水硫酸钠干燥。减压浓缩, 冷 却过滤, 得到产品 3- 苄基 -2- 硫代 4- 噁唑烷酮, 产率 93%。
     反应式 :。 实施例 3~6。
     (1) 羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的生产同实施例 1 的 (1) 。
     (2) 生产步骤与实施例 1 的 (2) 相同, 将乙胺变换为甲胺、 戊胺、 辛基胺和苯基胺, 得到相应的 3- 甲基 -2- 硫代 -4- 噁唑烷酮收率 95%, 3- 戊基 -2- 硫代 -4- 噁唑烷酮收率 94%, 3- 辛基 -2- 硫代 -4- 噁唑烷酮收率 92%, 3- 苯基 -2- 硫代 -4- 噁唑烷酮收率 90%。
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1、10申请公布号CN102093304A43申请公布日20110615CN102093304ACN102093304A21申请号201110046222322申请日20110226C07D263/4620060171申请人西陇化工股份有限公司地址515064广东省汕头市金平区潮汕路西陇中街13号72发明人赵书煌寇玉辉黄吟荣黄伟鹏庄景发李金荣章小亮74专利代理机构汕头市高科专利事务所44103代理人王少明54发明名称3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法57摘要本发明公开一种3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,先制备羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,再与伯胺和碱反应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物,在酸催化下,羧基代甲。

2、基硫酰胺衍生物发生闭环反应,得到目标产物3R2硫代4噁唑烷酮,工艺相对较为简单、操作也较容易,适宜工业化生产,二步反应,每步收率都高达9095。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN102093311A1/1页21一种3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其特征在于,依次包括下列步骤A130180搅拌下,氯乙酸与碱的水溶液反应生成羟基乙酸盐水溶液;B530下,向羟基乙酸盐溶液加入碱,溶解后加入二硫化碳,反应生成羧基代甲基黄原酸盐水溶液;C530下,向羧基代甲基黄原酸盐水溶液加入氯乙酰胺,反应得到羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,向溶液中加入重量浓度70。

3、以上的酸,使羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯结晶析出;D在重量浓度520的碱的水溶液中加入化合物RNH2,530下,加入上述羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,反应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物,E530下,向羧基代甲基硫酰胺衍生物中加入酸,在酸催化下发生闭环反应,得到目标产物3R2硫代4噁唑烷酮;所述碱是碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾或氨水;所述酸是硫酸、盐酸、磷酸或氢溴酸;化合物RNH2中,RH、C1C8直链或支链烷基、苯基或苄基。2根据权利要求1所述3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其特征在于,步骤A中,反应温度160170。3根据权利要求1所述3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其。

4、特征在于,步骤A中,碱与氯乙酸的摩尔比为1118。4根据权利要求1所述3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其特征在于,步骤A中,碱的水溶液重量浓度1030。5根据权利要求1所述3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其特征在于,步骤B中,碱与羟基乙酸盐的摩尔比为1118。6根据权利要求1所述3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其特征在于,步骤D中,碱与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯反应的摩尔比为1118。7根据权利要求1所述3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其特征在于,步骤D中,伯胺与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比为1116。8根据权利要求1所述3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法,其特征在于,步骤E中,酸与羧基。

5、代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比为1130。权利要求书CN102093304ACN102093311A1/4页33R2硫代4噁唑烷酮的制备方法技术领域0001本发明涉及一种噁唑烷酮类化合物的制备方法,尤其是3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法。背景技术00023R2硫代4噁唑烷酮是一类优良的染料中间体和感光助剂,广泛的应用于染料、感光、精细化工等多个领域,是合成部花青摄影乳剂染料的重要中间体,也是与卤化银相辅使用的重要助剂。0003早期国外文献曾有相关类似化合物的个别报道,但是合成步骤复杂,并没有形成成熟的生产工艺,关于3R2硫代4噁唑烷酮类化合物的合成工艺鲜有报道。发明内容0004本发明的目的在于。

6、提供一种适用于工业化生产,收率较高的3R2硫代4噁唑烷酮的制备方法。0005本发明的技术方案是先制备羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,再与伯胺和碱反应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物,在酸催化下,羧基代甲基硫酰胺衍生物发生闭环反应,得到目标产物3R2硫代4噁唑烷酮。0006具体的制备方法包括以下步骤A160170搅拌下,氯乙酸与碱的水溶液反应生成羟基乙酸盐水溶液,B530下,向上述羟基乙酸盐溶液加入碱,溶解后加入二硫化碳,反应生成羧基代甲基黄原酸盐水溶液;C530下,向羧基代甲基黄原酸盐水溶液加入氯乙酰胺,反应得到羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,向溶液中加入浓度70以上的酸,使羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯。

7、结晶析出;D在520的碱的水溶液中加入化合物RNH2,530下,加入上述羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,反应生成羧基代甲基硫酰胺衍生物;E530下,向羧基代甲基硫酰胺衍生物中加入酸,在酸催化下发生闭环反应,得到目标产物3R2硫代4噁唑烷酮。0007所述碱是碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾或氨水;所述酸是硫酸、盐酸、磷酸或氢溴酸;化合物RNH2中,RH、C1C8直链或支链烷基、苯基或苄基。0008步骤A、B、C的反应式为说明书CN102093304ACN102093311A2/4页4。0009步骤D、E的反应式为。0010步骤A中,反应温度优选160170,碱与氯乙酸的摩尔比。

8、优选为1118,碱的水溶液重量浓度优选是1030。0011步骤B中,碱与羟基乙酸盐的摩尔比优选为1118。0012步骤D中,碱与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯反应的摩尔比优选为1118,伯胺与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比优选为1116。0013步骤E中,酸与羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的摩尔比优选为1130。0014本发明工艺相对较为简单、操作也较容易,适宜工业化生产,二步反应,每步收率都高达9095。具体实施方式0015实施例1。0016(1)羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的生产。0017在一个5L三口圆底烧瓶里装入电动搅拌器,回流冷凝管、油浴,瓶内加入440G无水碳酸钠和3L水,搅拌至。

9、全溶,加入氯乙酸350G,油浴上加热回流8小时,冷却至室温后说明书CN102093304ACN102093311A3/4页5改用冰水浴,加入氢氧化钾250G,在强搅拌下慢慢滴加二硫化碳400G,滴完后在此条件下反应6小时。然后慢慢加入氯乙酰胺400G,继续在冰水浴中搅拌反应3小时,反应物呈黄色,有晶体析出,过滤除去晶体,用水300ML洗涤滤渣,洗液加进滤液中,在搅拌下加进预先冷却到室温的由100ML重量浓度98硫酸和50ML水组成的硫酸水溶液,当初有黄色晶体析出,并立即消失。加完后呈深黄色透明液体,冷却,析出大量黄色晶体,过滤,压干,得到产品羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯,产率94。0018(2。

10、)3乙基2硫代4噁唑烷酮的生产。0019在一个5L三口烧瓶里装上电动搅拌器,测内温度计,加入氢氧化钾60G和水600ML,搅拌至全溶,用冰水冷却,慢慢滴入重量浓度40的乙胺水溶液1000ML,慢慢加入羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯500G,反应物呈黄色浑浊,继续在室温搅拌反应8小时,反应物呈橙色浑浊,静置,用冰水浴冷却,慢慢滴入由380ML重量浓度98的硫酸溶于145ML水的硫酸水溶液,后在沸水浴上加热搅拌3小时,生成物为橙色浑浊液。冷却,移入分液漏斗中停置分层,分出油层,水层用800ML乙醚分2次萃取,萃取液加入油层中,蒸去乙醚,用无水硫酸钠干燥。减压蒸馏,收集120150/20MMHG浅黄色。

11、馏分,产率95。0020上述浅黄色馏分用FT/IR28101红外光谱仪(KBR压片)测定其红外光谱,IRMAX3370,2955,2913,1753,1448,1365,1263,1100,996CM1,说明浅黄色馏分是3乙基2硫代4噁唑烷酮。0021反应式。0022实施例2。0023(1)羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的生产同实施例1的(1)。0024(2)3苄基2硫代4噁唑烷酮的生产在一个5L三口烧瓶里装上电动搅拌器,测内温度计,加入氢氧化钠60G和水600ML,搅拌至全溶,用冰水冷却,慢慢滴入重量浓度40的苄胺水溶液1500ML,慢慢加入羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯500G,反应物呈黄色浑。

12、浊,继续在室温搅拌反应8小时,反应物呈橙色浑浊,静置用冰水浴冷却,慢慢滴入由325ML重量浓度98硫酸溶于145ML水的硫酸水溶说明书CN102093304ACN102093311A4/4页6液,后在沸水浴上加热搅拌6小时,生成物冷却,移入分液漏斗中停置分层,分出油层,水层用600ML乙醚分2次萃取,萃取液加入油层中,蒸去乙醚,用无水硫酸钠干燥。减压浓缩,冷却过滤,得到产品3苄基2硫代4噁唑烷酮,产率93。0025反应式。0026实施例36。0027(1)羧基代甲基黄原酸氨基甲酰甲酯的生产同实施例1的(1)。0028(2)生产步骤与实施例1的(2)相同,将乙胺变换为甲胺、戊胺、辛基胺和苯基胺,得到相应的3甲基2硫代4噁唑烷酮收率95,3戊基2硫代4噁唑烷酮收率94,3辛基2硫代4噁唑烷酮收率92,3苯基2硫代4噁唑烷酮收率90。说明书CN102093304A。

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