一种唑啉草酯中间体N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法技术

技术编号：40516478 阅读：13 留言：0更新日期：2024-03-01 13:33

本发明专利技术公开一种唑啉草酯中间体N‑乙酰基‑[1,4,5]‑氧二氮杂庚烷的合成方法。本发明专利技术所述合成方法是以乙酰肼为原料，溶入溶剂中并加入相转移催化剂，然后在碱性试剂的存在下与2,2’‑二取代的二乙基醚发生环合反应，得到N‑乙酰基‑[1,4,5]‑氧二氮杂庚烷，后者溶于溶剂中并通入无水氢卤酸气体脱去保护基得到产物[1,4,5]‑氧二氮杂环化合物。本发明专利技术所述反应体系简单、原料价廉易得、环境友好、后处理操作简便原子利用率高，适用于工业化生产，具有广阔的应用前景。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学合成，尤其涉及一种唑啉草酯中间体n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法。

技术介绍

1、唑啉草酯是是一种应用十分广泛的除草剂，而[1,4,5]-氧二氮杂庚烷是其生产制备过程中的重要中间体。

2、在专利wo99047525中公开了一种由二甘醇二甲磺酸酯与n,n’-二叔丁氧羰基肼在氢化钠的作用下发生环合反应得到n,n’-二叔丁氧羰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷，后者经酸催化脱去保护基得到[1,4,5]-氧二氮杂庚烷二氢溴酸盐，该方法使用的溶剂乙醚闪点低，存在安全隐患且使用了昂贵的boc保护基。

3、专利wo03051853公开了n,n’-二酰基肼与2,2’-二取代的二乙基醚发生环合反应得到n,n’-二酰基肼-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷，该方法避免了使用昂贵且分子量大的boc保护基和较危险的甲磺酰氯。但同样存在溶剂使用量大，反应步骤繁琐，反应周期长的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种更加高效简洁的[1,4,5]-氧二氮杂环化合物的合成方法，尤其是n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、本专利技术提供一种n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，所述方法为：将碱性试剂和乙酰肼、相转移催化剂与2,2’-二取代的二乙基醚均匀分散于有机溶剂中构建反应体系，55-125℃(优选为75-105℃)下进行环合反应4-7个小时

4、所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、氯化苄基三乙胺、苄基三丁基溴化铵、苯基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的一种或两种以上(优选为四丁基溴化铵)；所述2,2’-二取代的二乙基醚为2,2’-二氯二乙基醚、2,2’-二溴二乙基醚、2,2’-二甲磺酰基二乙基醚中的一种或两种以上(优选为2,2’-二氯二乙基醚)；所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上(优选为n,n-二甲基甲酰胺)；所述乙酰肼、碱性试剂、相转移催化剂与2,2’-二取代的二乙基醚的摩尔比为1:1-4：0.01-0.1：1-3，优选为1:1.5-3：0.01-0.05：1.5-2.5，最优选为1：3：0.05：2。

5、进一步，所述碱性试剂为碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、氢氧化钾中的一种或两种以上(优选为氢氧化钾)。

6、进一步，所得分离纯化为：将所述反应液冷却至室温，过滤，滤饼用n,n-二甲基甲酰胺洗涤，所得滤液合并，蒸发浓缩，降温至0℃，析出固体，过滤，所得滤饼用正戊醇洗涤，烘干，得到所述n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷。

7、

8、然后将该化合物溶解在溶剂中，在约55℃的温度下使氢卤酸气体穿过该溶液，当溶液质量不在发生变化时，使混合物在该温度下继续维持7个小时左右，脱气，冷却，过滤，洗涤得到[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的氢卤酸盐。

9、优选地，所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺。更进一步，所述有机溶剂的体积以所述乙酰肼的质量计为6-15ml/g(优选8-12ml/g，本专利技术的一个实施例中为10ml/g)。

10、本专利技术的第二步反应为n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷溶入溶剂中并通入氢卤酸气体在25-75℃下脱掉保护基得到[1,4,5]-氧二氮杂环化合物。所述溶剂为甲醇、二甘醇、正戊醇、乙二醇，乙醇，优选为甲醇或乙醇。反应温度优选为35-55℃。所述氢卤酸气体为氯化氢气体或溴化氢气体。

11、其中就进一步提高第一步环合反应的收率而言，可以加入亲核催化剂碘化钾。即优选地，所述反应体系中还包括碘化钾，所述碘化钾与所述乙酰肼的摩尔比为0.01-0.2：1(优选0.05：1)

12、本专利技术尤其推荐所述方法为：将碱性试剂和乙酰肼、相转移催化剂与2,2’-二取代的二乙基醚均匀分散于有机溶剂中构建反应体系，100℃下进行环合反应5个小时，所得反应液经分离纯化，得到所述n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷；

13、所述相转移催化剂为四丁基溴化铵；所述2,2’-二取代的二乙基醚为2,2’-二氯二乙基醚；所述乙酰肼、碱性试剂、相转移催化剂、2,2’-二取代的二乙基醚与碘化钾的摩尔比为1：3：0.05：2：0.05。

14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用单取代的肼为原料，与文献(wo03051853)等相比本专利技术避免使用二取代的肼，提高了原子利用率且相较于二取代的肼收率更高。同时原料价廉易得，反应条件安全，生产成本低，易于大规模生产。

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【技术保护点】

1.一种N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于所述方法为：将碱性试剂和乙酰肼、相转移催化剂与2,2’-二取代的二乙基醚均匀分散于有机溶剂中构建反应体系，55-125℃下进行环合反应4-7个小时，所得反应液经分离纯化，得到所述N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷；

2.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述碱性试剂为碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、氢氧化钾中的一种或两种以上。

3.如权利要求2所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述碱性试剂为氢氧化钾。

4.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于所得分离纯化为：将所述反应液冷却至室温，过滤，滤饼用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，所得滤液合并，蒸发浓缩，降温至0℃，析出固体，过滤，所得滤饼用正戊醇洗涤，烘干，得到所述N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷。

5.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

6.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂的体积以所述乙酰肼的质量计为6-15mL/g。

7.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述反应体系中还包括碘化钾，所述碘化钾与所述乙酰肼的摩尔比为0.01-0.2：1。

8.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述相转移催化剂为四丁基溴化铵。

9.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述2,2’-二取代的二乙基醚为2,2’-二氯二乙基醚。

10.如权利要求1所述的N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于所述方法为：将碱性试剂和乙酰肼、相转移催化剂与2,2’-二取代的二乙基醚均匀分散于有机溶剂中构建反应体系，100℃下进行环合反应5个小时，所得反应液经分离纯化，得到所述N-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷；

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【技术特征摘要】

1.一种n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于所述方法为：将碱性试剂和乙酰肼、相转移催化剂与2,2’-二取代的二乙基醚均匀分散于有机溶剂中构建反应体系，55-125℃下进行环合反应4-7个小时，所得反应液经分离纯化，得到所述n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷；

2.如权利要求1所述的n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述碱性试剂为碳酸钠、碳酸钾、磷酸钾、氢氧化钾中的一种或两种以上。

3.如权利要求2所述的n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于：所述碱性试剂为氢氧化钾。

4.如权利要求1所述的n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征在于所得分离纯化为：将所述反应液冷却至室温，过滤，滤饼用n,n-二甲基甲酰胺洗涤，所得滤液合并，蒸发浓缩，降温至0℃，析出固体，过滤，所得滤饼用正戊醇洗涤，烘干，得到所述n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷。

5.如权利要求1所述的n-乙酰基-[1,4,5]-氧二氮杂庚烷的合成方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王益锋，干兴磊，许丹倩，徐振元，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：

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