[發明專利]鏈狀尿素衍生物、環狀尿素衍生物及噁唑烷酮的制備方法

有效

• 申請號: 201010182695.1
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN101817764A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 趙鳳玉;吳超勇;程海洋;于彥存;劉瑞霞;王強;郝裕芬
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C07C275/28
• 分類號: C07C275/28;C07C275/18;C07C275/06;C07C273/18;C07D233/34;C07D263/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及化工領域，特別涉及鏈狀尿素衍生物、環狀尿素衍生 物及噁唑烷酮的制備方法。

背景技術

尿素衍生物是指含有尿素基本結構單元的一類有機化合物，即在 尿素分子的氮原子上含有取代基的化合物，包括結構如(Ⅳ)所示的 鏈狀尿素衍生物，和結構如(Ⅴ)所示的環狀尿素衍生物，其中R₁、 R₂、R₃、R₄為氫、烷基或芳基，n為1或2。尿素衍生物在醫藥、農 業等領域均有重要應用，例如：具有不對稱結構的尿素衍生物是一種 潛在的HIV-1蛋白酶抑制劑，對于變異和未變異基因均具有顯著療效； 磺酰脲是臨床常用的一類口服降糖藥，對于多數Ⅱ型糖尿病患者具有 顯著療效；一些尿素衍生物對于細菌和真菌具有顯著的抑制作用，可 以用來殺死細菌、病毒等，因此尿素衍生物經常被用作醫藥中間體、 肥料、殺蟲劑、除草劑和防腐劑等。環狀氨基甲酸酯，又名噁唑烷酮， 它是具有式(Ⅵ)結構的化合物，其中R₁、R₂、R₃為氫、烷基或芳基， n為1或2。噁唑烷酮是重要的醫藥中間體，主要用于制備抗菌類藥物。

尿素衍生物、噁唑烷酮，通常由以下五種方式制備：①胺類物質 與CO₂反應生成尿素衍生物；②胺類物質與光氣反應生成尿素衍生物； ③胺類物質與異氰酸酯反應生成尿素衍生物；④胺類物質與CO在金 屬有機催化劑催化下反應生成尿素衍生物；⑤胺類物質與尿素或者碳 酸酯反應生成尿素衍生物。由于方法②～④使用的原料毒性巨大，方 法⑤使用的原料價格較昂貴，而方法①使用的CO₂廉價無毒大量易得， 因此人們將研究興趣轉移到方法①制備尿素衍生物。但是現有的利用 胺類物質與CO₂反應制備尿素衍生物的方法為了提高反應速率，反應 過程中需加入1，8-二氮雜雙環(5.4.0)十一-7-烯(DBU)、CsOH、 Cs₂CO₃或[BMIm]OH等堿性催化劑，并要使用離子液體、N-甲基吡咯 烷酮等有機溶劑，因此，制備成本較高；而且，由于上述催化劑和有 機溶劑易溶于水，因此產物提純工序通常是向反應結束后得到的混合 物中加水后過濾，濾液中的有機溶劑和催化劑與水分離困難，需要消 耗大量能量，造成資源浪費。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供鏈狀及環狀兩種尿素衍生物 的制備方法，以及一種噁唑烷酮的制備方法，采用上述方法在制備過 程中無需添加催化劑和溶劑，產物產率高，制備成本低，且未參加反 應的反應物易于分離，可循環利用。

本發明提供一種鏈狀尿素衍生物的制備方法，包括：將具有式 (Ⅰ)結構的胺類化合物與過量CO₂在密閉的反應容器中進行反應， 所述胺類化合物與CO₂的體積比為0.08～4∶1，反應溫度為 150℃～200℃，CO₂壓力為4MPa～20MPa，得到尿素衍生物，

R₁-NH-R₂

(Ⅰ)

其中R₁為氫、烷基或芳基，R₂為烷基或芳基。

優選的，反應溫度為160℃～190℃。

優選的，CO₂壓力為6MPa～16MPa。

優選的，所述胺類化合物與CO₂的體積比為0.1～3∶1。

本發明提供一種環狀尿素衍生物的制備方法，包括：將具有式 (Ⅱ)結構的胺類化合物與過量CO₂在密閉的反應容器中進行反應， 所述胺類化合物與CO₂的體積比為0.08～4∶1，反應溫度為 150℃～200℃，CO₂壓力為4MPa～20MPa，得到尿素衍生物，

其中R₁、R₂、R₃、R₄為氫、烷基或芳基，n＝1或2。

優選的，反應溫度為160℃～190℃，CO₂壓力為6MPa～16MPa。

優選的，所述胺類化合物與CO₂的體積比為0.1～3∶1。