一种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法，在惰性气氛中以有机溶剂为反应介质，以铜盐和氧化剂为催化体系，通过氧化甲基化反应将噻唑类化合物氧化为N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物。本发明专利技术的制备方法反应活性较高，反应条件温和，反应时间短，收率高；且使用的催化剂廉价、低毒、用量少，将多步反应缩短为一步反应，处理简单，有利于产物的纯化；更重要的是避免了剧毒性易挥发的甲基化试剂的使用；本发明专利技术公开的催化剂体系对多种反应物具有普适性；本发明专利技术原料简单易得，反应过程简单可控，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法，在惰性气氛中以有机溶剂为反应介质，以铜盐和氧化剂为催化体系，通过氧化甲基化反应将噻唑类化合物氧化为N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物。本专利技术的制备方法反应活性较高，反应条件温和，反应时间短，收率高；且使用的催化剂廉价、低毒、用量少，将多步反应缩短为一步反应，处理简单，有利于产物的纯化；更重要的是避免了剧毒性易挥发的甲基化试剂的使用；本专利技术公开的催化剂体系对多种反应物具有普适性；本专利技术原料简单易得，反应过程简单可控，适于工业化生产。【专利说明】—种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法
本专利技术涉及噻唑啉-2-酮类有机化合物的制备
，具体涉及一种N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的催化制备方法。
技术介绍
由于N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物优良的杀菌抗霉性以及抗惊厥性，被广泛应用于农业、医药行业及有机合成等重要领域。现有技术中，制备N-甲基噻唑啉-2-酮类的主要方法有以下几种:一、先将噻唑类化合物制成噻唑啉-2-酮类化合物，然后再与甲基化试剂发生甲基化反应得到产物。1981年，Sumitomo化学试剂公司将苯并噻唑啉_2_酮在氢氧化钠水溶液中与硫酸二甲酯通过甲基化反应合成了 N-甲基苯并噻唑啉-2-酮(参见:US4293702A1，1981) ;1991年Mellor课题组采用碘甲烷作为甲基化试剂与苯并噻唑啉_2_酮反应制得所需的N-甲基苯并噻唑啉-2-酮(参见=Tetrahedron, 1991, 47:2255-2262) ; 1993年一篇美国专利公开了一种苯并噻唑啉-2-酮以硫酸单甲酯作为甲基化试剂制备N-甲基苯并噻唑啉-2-酮的合成方法(参见:US5234924A1，1993) ；Paul课题组在1998年使用一氯甲烷作为甲基化试剂同样是与苯并噻唑啉-2-酮反应制得所需的N-甲基苯并噻唑啉-2-酮(参见Journalof Medicinal Chemistry, 1998，41:1138-1145)。以上这些合成方法都是使用苯并噻唑啉-2-酮作为 起始原料，相比较于苯并噻唑，更难制得，价格更为昂贵。另一方面，反应中的甲基化试剂，如硫酸二甲酯、硫酸单甲酯、碘甲烷等都是具有刺激性和强腐蚀性、剧毒性的化学药品，不仅会对环境产生污染，也增加了生产操作过程的复杂性。二、邻甲氨基苯硫酚与一氧化碳在钯盐/磷配体的催化剂体系中，反应60小时得到63%收率的N-甲基苯并噻唑啉-2-酮产物(参见:Tetrahedron Letters, 2011，52:4330-4332)。反应中使用了价格昂贵、有毒的钯盐作为催化剂，同时以高毒的有机磷化合物作为配体，反应时间长，产率低，这不仅提高生产的成本，同时不利于工业化生产。三、以其他复杂昂贵的化合物作为原料制备目标产物。这些原料都要经过三步或多于三步的合成路线制备，制备工序复杂，大大增加了生产成本，降低了化工生产的可操作性(参见:US4429134A1, 1984 ；Phosphorus, Sulfurand Silicon and the Related Elements, 2010，185:890-897 ;Journal of OrganicChemistry, 1986,51:1866-1881 ；Journal of Organic Chemistry, 2011，76:7882-7892)。因此寻找一种低成本、反应条件温和、操作简单、安全、环保、收率高的催化体系催化氧化甲基化反应制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物很有必要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种反应过程简单、产物收率高、安全、环保的制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法，在惰性气氛中以有机溶剂为反应介质，以铜盐和氧化剂为催化体系，通过氧化甲基化反应将噻唑类化合物氧化为N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物。进一步地，所述噻唑类化合物为苯并噻唑、6-甲氧基苯并噻唑、6-氯苯并噻唑、苯并异噻唑、噻唑、异噻唑、5-苯基噻唑、5-对甲氧基苯基噻唑或5-对氯苯基噻唑。进一步地，所述铜盐选自无水硫酸铜、氯化亚铜、碘化亚铜、溴化亚铜、氧化亚铜、铜、一水氟化铜、乙酰丙酮铜或8-羟基喹啉铜中的一种或几种。进一步地，所述氧化剂选自叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠中的一种或几种。 进一步地，所述有机溶剂选自二甲亚砜、N，N- 二甲基甲酰胺、1，4- 二氧六环、甲苯或氯苯中的一种或几种。进一步地，所述铜盐与氧化剂的摩尔比为1:20~40。进一步地，所述噻唑类化合物与铜盐的摩尔比为5~10:1。进一步地，所述噻唑类化合物与氧化剂的摩尔比为1:2~6。进一步地，所述噻唑类化合物与有机溶剂的摩尔比为1:15~60。 进一步地，所述惰性气氛为氩气气氛，反应温度为60~140°C，反应时间为12~24小时。本专利技术的技术方案与现有技术相比具有以下技术效果:(I)本专利技术使用铜盐和氧化剂作为催化剂体系催化噻唑类化合物制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物，反应活性较高，反应条件温和,反应时间短,收率高；(2)本专利技术公开的方法与现有技术相比，使用的催化剂廉价、低毒、用量少，将多步反应缩短为一步反应，处理简单，有利于产物的纯化；更重要的是避免了剧毒性易挥发的甲基化试剂的使用；(3)本专利技术公开的催化剂体系对多种反应物具有普适性；(4)本专利技术原料简单易得，反应过程简单可控，适于工业化生产。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的制备方法包括在惰性气氛中以有机溶剂为反应介质，将铜盐、氧化剂、噻唑类化合物和氧化剂混匀，在60~140°C下搅拌12~24小时，反应完成后通过减压蒸馏除去溶剂，最后经快速柱层析得到N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物。其中，蒸馏除去溶剂，经快速柱层析得到N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物等操作都属于现有技术，其中所使用的萃取剂、干燥剂、洗脱剂也是现有技术，本领域技术人员可以根据最终产物的性质选择合适的试剂，优选的技术方案中洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚体系(体积比为1: 12)。实施例一【权利要求】1.一种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法，其特征在于，在惰性气氛中以有机溶剂为反应介质，以铜盐和氧化剂为催化体系，通过氧化甲基化反应将噻唑类化合物氧化为N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述噻唑类化合物为苯并噻唑、6-甲氧基苯并噻唑、6-氯苯并噻唑、苯并异噻唑、噻唑、异噻唑、5-苯基噻唑、5-对甲氧基苯基噻唑或5-对氯苯基噻唑。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜盐选自无水硫酸铜、氯化亚铜、碘化亚铜、溴化亚铜、氧化亚铜、铜、一水氟化铜、乙酰丙酮铜或8-羟基喹啉铜中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂选自叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、叔丁基过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备N‑甲基噻唑啉‑2‑酮类化合物的方法，其特征在于，在惰性气氛中以有机溶剂为反应介质，以铜盐和氧化剂为催化体系，通过氧化甲基化反应将噻唑类化合物氧化为N‑甲基噻唑啉‑2‑酮类化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛金成，王萍，
申请(专利权)人：苏州波菲特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32