一种二氧化碳合成恶草酮等1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化碳合成恶草酮等1,3,4‑噁二唑‑2‑酮类化合物的方法。该方法是在高压釜中加入酰卤腙原料和溶剂，以碱和添加剂为促进剂，通入二氧化碳，在0～70摄氏度搅拌反应6～24小时，反应结束后冷却至室温，缓慢释放未反应的二氧化碳，反应液加水稀释后用乙酸乙酯萃取，浓缩得粗产品，经柱层析纯化得到1,3,4‑噁二唑‑2‑酮类化合物。本发明专利技术使用二氧化碳替代传统的光气和一氧化碳，操作安全简单，毒性低，对环境友好，反应原料和试剂简单易得，反应底物类型普适性广，后处理过程简单，目标产物收率高，有利于工业生产，在农药、医药及天然产物合成中具有广泛用途。

A method for synthesis of carbon dioxide oxadiazon 1,3,4 2 evil two thiazole ketones

The invention discloses a carbon dioxide synthesis of oxadiazon 1,3,4 evil two triazole ketones 2 method. The method is adding acyl halide hydrazone material and the solvent in the autoclave, with alkali additives and accelerant, with carbon dioxide, in 0 ~ 70 degrees Celsius stirring for 6 to 24 hours after the end of the reaction, cooling to room temperature, the slow release of unreacted carbon dioxide, reaction liquid is diluted with water and extracted with ethyl acetate, concentration the crude product, purified by column chromatography to obtain 1,3,4 2 evil two thiazole ketones. The invention uses carbon dioxide to replace traditional phosgene and carbon monoxide, simple and safe operation, low toxicity, environmentally friendly materials and reagents, reaction of simple, universal wide substrate type, simple postprocessing process, the yield of the target product is high, is conducive to industrial production, has been widely used in pesticide, medicine and natural product synthesis in.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳合成恶草酮等1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的方法
本专利技术公开了二氧化碳合成恶草酮等1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的方法，涉及农药、医药化工合成

技术介绍
1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物是一类具有生理活性的含氮氧杂环化合物，广泛用于农药如除草剂，医药如钙离子通道扩张剂、酶抑制剂，杀菌剂等。其中恶草酮(5-叔丁基-3-(2,4-二氯-5-异丙氧苯基)-1,3,4-噁二唑啉-2-酮)是一种目前广泛使用的选择性触杀型除草剂。此外1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物还是一类重要的精细化工中间体，在生产吡蚜酮等商品化农药中有着重要用途。因此，1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的合成一直备受关注。1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的传统合成方法主要包括光气法，双光气法，氯甲酸甲酯法。这些方法毒性高，操作危险，容易对环境造成污染(Mazouz,F.；Gueddari,S.；Burstein,C.；Mansuy,D.；Milcent,R.J.Med.Chem.1993,36,1157；Mazouz,F.；Lebreton,L.；Milcent,R.；Burstein,C.Eur.J.Med.Chem.1990,25,659-671)。近年来，一氧化碳为羰源的钯催化酰肼氧化羰基化反应作为替代光气法合成1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的方法被报道(Wang,Y.；Meng,X.；Yang,Y.；Zhang,L.；Guo,S.；Tang,D.；Li,Y.；Chen,B.ChemCommun,2015,51,1905-1907；Ji,F.；Li,X.；Guo,W.；Wu,W.；Jiang,H.J.Org.Chem.2015,80,5713-5718.)。但此类方法需要使用昂贵的过渡金属催化剂，易燃易爆的一氧化碳和大量的氧化剂。
技术实现思路
本专利技术提供了一种二氧化碳合成恶草酮等1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的方法，此方法不需要使用过渡金属催化剂，反应原料和试剂简单易得，反应底物类型普适性广，后处理过程简单，目标产物收率高。本专利技术的原料是以二氧化碳和酰卤腙在碱的促进下，发生1,3-偶极环加成反应合成1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物，该方法使用二氧化碳替代光气或一氧化碳，操作安全简单，毒性低，对环境友好，在恶草酮等系列农药、医药及天然产物合成中具有潜在的应用价值。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种二氧化碳合成恶草酮等1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的方法：在高压釜中加入酰卤腙原料和溶剂，以碱和添加剂为促进剂，通入二氧化碳，在0～70摄氏度搅拌反应6～24小时，反应结束后冷却至室温，缓慢释放未反应完的二氧化碳，反应液加水稀释后用乙酸乙酯萃取，减压浓缩得粗产品，经柱层析纯化可得到恶草酮等1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物；上述反应如下式所示：其中，R1是苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对苄氧苯基、对叔丁基苯基、2-萘基、2-呋喃基、2-噻吩基、甲基、乙基、环丙烷基或叔丁基；R2是苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对溴苯基、间氯苯基、苄基、正丁基、2-腈基乙基、2,4-二氯-5-异丙氧基苯基或2,4-二氯-5-炔丙氧基苯基；X是氯或溴。上述方法中，高压反应釜采用间歇式高压反应釜或连续式高压反应釜。上述方法中，二氧化碳的压力为0.1～5MPa。上述方法中，所述的碱为碳酸铯、碳酸钾、氟化铯、氟化钾、三乙烯二胺或1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯上述方法中，加入碱的量与酰卤腙的摩尔比为(1～5):1。上述方法中，添加剂为18-冠-6、15-冠-5或甲基封端的PEG-200。上述方法中，加入添加剂的量与碱的摩尔比为(0.2～5):1。上述方法中，溶剂为四氢呋喃、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙二醇二甲醚、环戊基甲基酮、1,4-二氧六环、乙醚、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷或乙腈。上述方法中，反应温度为0～70摄氏度。上述方法中，反应时间为6～24小时。上述方法中，采用柱层析纯化粗产品，柱层析洗脱液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚和乙酸乙酯的体积比为2～50:1。本专利技术相对于现有的技术，具有以下优点：采用储量丰富廉价易得的二氧化碳为反应原料替代光气或一氧化碳，操作安全简单，毒性低，对环境友好，其他反应原料和试剂简单易得，反应底物类型普适性广，后处理过程简单，目标产物收率高，在恶草酮系列农药、医药等化工生产中有良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方法和适用的底物不限于此。实施例1在20毫升高压釜中加入搅拌子，0.2毫摩尔的苯甲酰氯苯腙，0.5毫摩尔的三乙烯二胺，2毫升四氢呋喃，冲入2.0MPa二氧化碳，在25摄氏度搅拌24小时后，停止加热及搅拌，冷却至室温，缓慢释放未反应完的二氧化碳，反应液中加入15毫升水，后用15毫升的乙酸乙酯萃取3次后，合并有机相，用水和盐水依次洗涤后经无水硫酸钠干燥，减压旋蒸除去乙酸乙酯后得粗产品，柱层析纯化得到目标产物。柱层析所用洗脱液为体积比30:1的石油醚和乙酸乙酯。产率为3％。实施例2在20毫升高压釜中加入搅拌子，0.2毫摩尔的苯甲酰氯苯腙，0.5毫摩尔的碳酸铯，2毫升四氢呋喃，冲入2.0MPa二氧化碳，在25摄氏度搅拌24小时后，停止加热及搅拌，冷却至室温，缓慢释放未反应完的二氧化碳，反应液中加入15毫升水，后用15毫升的乙酸乙酯萃取3次后，合并有机相，用水，盐水洗涤后经无水硫酸钠干燥，减压旋蒸除去乙酸乙酯后得粗产品，经柱层析纯化得到目标产物。柱层析所用洗脱液为体积比30:1的石油醚和乙酸乙酯。产率为25％。实施例3在20毫升高压釜中加入搅拌子，0.2毫摩尔的苯甲酰氯苯腙，0.5毫摩尔的氟化铯，2毫升四氢呋喃，冲入2.0MPa二氧化碳，在25摄氏度搅拌24小时后，停止加热及搅拌，冷却至室温，缓慢释放未反应完的二氧化碳，反应液中加入15毫升水，后用15毫升的乙酸乙酯萃取3次后，合并有机相，用水，盐水洗涤后经无水硫酸钠干燥，减压旋蒸除去乙酸乙酯后得粗产品，经柱层析纯化得到目标产物。柱层析所用洗脱液为体积比30:1的石油醚和乙酸乙酯。产率为16％。实施例4在20毫升高压釜中加入搅拌子，0.2毫摩尔的苯甲酰氯苯腙，0.5毫摩尔的氟化钾，0.5毫摩尔的18-冠-6，2毫升四氢呋喃，冲入2.0MPa二氧化碳，在25摄氏度搅拌24小时后，停止加热及搅拌，冷却至室温，缓慢释放未反应完的二氧化碳，反应液中加入15毫升水，后用15毫升的乙酸乙酯萃取3次后，合并有机相，用水，盐水洗涤后经无水硫酸钠干燥，减压旋蒸除去乙酸乙酯后得粗产品，经柱层析纯化得到目标产物。柱层析所用洗脱液为体积比30:1的石油醚和乙酸乙酯。产率为14％。实施例5在20毫升高压釜中加入搅拌子，0.2毫摩尔的苯甲酰氯苯腙，0.5毫摩尔的氟化铯，0.5毫摩尔的18-冠-6，2毫升四氢呋喃，冲入2.0MPa二氧化碳，在25摄氏度搅拌12小时后，停止加热及搅拌，冷却至室温，缓慢释放未反应完的二氧化碳，反应液中加入15毫升水，后用15毫升的乙酸乙酯萃取3次后，合并有机相，用水，盐水洗涤后经无水硫酸钠干燥，减压旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳合成恶草酮等1,3,4‑噁二唑‑2‑酮类化合物的方法，其特征在于：在高压釜中加入酰卤腙原料和溶剂，加入碱和添加剂为促进剂，通入二氧化碳，在0～70摄氏度搅拌反应6～24小时，反应结束后冷却至室温，缓慢释放未反应的二氧化碳，反应液加水稀释后用乙酸乙酯萃取，浓缩得粗产品，经柱层析纯化得到1,3,4‑噁二唑‑2‑酮类化合物；上述反应如下式所示：

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳合成恶草酮等1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物的方法，其特征在于：在高压釜中加入酰卤腙原料和溶剂，加入碱和添加剂为促进剂，通入二氧化碳，在0～70摄氏度搅拌反应6～24小时，反应结束后冷却至室温，缓慢释放未反应的二氧化碳，反应液加水稀释后用乙酸乙酯萃取，浓缩得粗产品，经柱层析纯化得到1,3,4-噁二唑-2-酮类化合物；上述反应如下式所示：其中，R1是苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对苄氧苯基、对叔丁基苯基、2-萘基、2-呋喃基、2-噻吩基、甲基、乙基、环丙烷基或叔丁基；R2是苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对溴苯基、间氯苯基、苄基、正丁基、2-腈基乙基、2,4-二氯-5-异丙氧基苯基或2,4-二氯-5-炔丙氧基苯基；X是氯或溴；添加剂为18-冠-6、15-冠-5或甲基封端的PEG-200。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的碱为碳酸铯、碳酸钾、氟化铯、氟化钾、三乙烯二胺或1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：溶剂为四氢呋喃、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙二醇二甲醚、环戊基甲基酮、1,4-二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文珍，郭春晓，张宁，吕小兵，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21