[發明專利]N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法

無效

• 申請號: 201110251149.3
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102391187A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 陳新志;李桂花;歐志安;錢超;王俊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07D233/74
• 分類號: C07D233/74
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明涉及一種有機化合物的合成方法，特別是N-(2-丙炔基)-乙內酰脲(又名炔海因)(1-(prop-2-ynyl)imidazolidine-2，4-dione)的合成方法。

背景技術

N-(2-丙炔基)-乙內酰脲，其分子式為C₆H₆O₂N₂，其結構式如S-1所示，純品為白色至灰白色結晶，熔點124-125℃，微溶于乙醇、乙酸乙酯，幾乎不溶于冷水，是一種重要的精細化工中間體，在醫藥、農藥和化學合成方面的應用尤為熱門，主要用于合成新型高效海因類殺蟲劑、消毒殺菌劑，以及作為化學合成中的光學活性催化劑、膠溶劑等產品。

綜合文獻報道，目前乙內酰脲的較為典型的制備方法有：

(1)、EP0560622，JP5255272，公開了一種以海因為原料，與嗎啉、37％甲醛溶液在極性溶劑中低溫反應得到3-嗎啉基甲基咪唑烷-2，4-二酮，然后所得產物在催化作用下，在極性溶劑中與甲磺酸炔丙酯反應，得到目標產物，反應式如S-2所示；

(2)、US5883260公開了另一種合成方法，該方法以氨基乙腈鹽酸鹽為原料，在催化劑作用下與氯甲酸乙酯縮合，酸化即得到目標產物，反應式如S-3所示

(3)、CN1446805公開了一種以N-丙炔基甘氨酸乙酯為原料，和氰酸鉀反應生成N-炔丙基-N-甲酰氨基乙酸乙酯，再在催化劑酸(例如氫溴酸)存在的條件下進行環合生成目標產物，反應式如S-4所示。

第一種方法原料不易得，毒性大，成本高，經濟性差；第二種方法中氯甲酸乙酯、3-氯丙炔均為有毒易燃液體，容易引發爆炸事故，操作使用極不安全，反應收率低(僅為63％)；第三種方法雖然收率可以達到90.1％，但是反應過程中使用了有毒物質氰酸鉀反應，對環境污染較大；且由于氫溴酸具有強腐蝕性，易分解，對設備要求比較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種工藝簡潔、操作安全、收率高、成本低、三廢排放少的N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法，包括以下步驟：

1)、N-(2-丙炔基)-N-乙氧羰基氨基-乙腈溶于溶劑，加入助劑，加熱至20～80℃后滴加堿性催化劑，保溫進行環合反應；環合反應的時間為1～6h；助劑與N-(2-丙炔基)-N-乙氧羰基氨基-乙腈的摩爾比為1～10∶1，堿性催化劑與N-(2-丙炔基)-N-乙氧羰基氨基-乙腈的摩爾之比為1～1.5∶1；

2)、將所得反應液冷卻至室溫，再滴加酸中和至pH＝6～8，接著減壓蒸餾脫除作為副產物的乙醇，冷卻至0～10℃開始析出晶體，0～10℃保溫直至不再析出晶體(一般約0.5～1.0h)，將晶體干燥，得到N-(2-丙炔基)-乙內酰脲。

作為本發明的N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法的改進：助劑為過氧化氫、液氨、尿素、碳酸鈉或碳酸氫銨；堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉或醋酸鈉。

作為本發明的N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法的進一步改進：溶劑與N-(2-丙炔基)-N-乙氧羰基氨基-乙腈的質量之比為2～5∶1。

作為本發明的N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法的進一步改進：溶劑為水。

作為本發明的N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法的進一步改進：用于中和的酸為質量濃度為10％～50％的無機酸溶液。

作為本發明的N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法的進一步改進：無機酸為鹽酸、硫酸或氫溴酸。

在本發明的步驟1)中，環合反應的最佳溫度為45～70℃，反應時間為1.5～5.5h。

綜上所述，本發明以N-(2-丙炔基)-N-乙氧羰基氨基-乙腈為原料，溶于溶劑并加入助劑，加熱至特定溫度，緩慢滴入加入堿性催化劑，一定時間后停止反應；將反應液減壓蒸餾脫除乙醇，再滴加酸中和反應液至pH＝6-8，冷卻至0-10℃，慢慢析出晶體，過濾，干燥得到產品。

本發明制備N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的反應方程式如下：

本發明采用以N-(2-丙炔基)-N-乙氧羰基氨基-乙腈為原料，在溶劑及助劑條件下經堿催化得到酰胺；然后用酸中和后，成環得到產物。此方法使用無毒性試劑，為一條環境友好、操作安全的途徑。

本發明的N-(2-丙炔基)-乙內酰脲的制備方法，具有如下優點：