[發明專利]一種由二氧化碳一鍋法直接制備噁唑烷-2-酮類化合物的方法

無效

• 申請號: 201210266288.8
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN103570640A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 高國華;王濱燊;楊四娟;張利鋒
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C07D263/22
• 分類號: C07D263/22;C07D263/20
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本發明屬于有機合成方法技術領域，具體涉及一種由二氧化碳一鍋法直接制備噁唑烷-2-酮類化合物的方法。

背景技術

CO₂是地球上主要的溫室氣體，減少CO₂的排放是當今各國政府、科學界和工業界的重大戰略課題。然而,隨著世界人口的增長和現代化程度的提高,人類對能源的需求正迅速增加,這就不可避免地引起CO₂排放量的增加；因此,如何在盡可能減少CO₂排放的同時，將豐富的CO₂資源轉化成能源、材料和精細化工產品等已引起廣大科學工作者的重視(中國科學:化學41(2011)925-932)。

“一鍋法”是一種具有廣闊前景的有機合成方法。一鍋法反應中的多步反應可以從相對簡單易得的原料出發，不經中間體的分離，直接獲得結構復雜的分子。這樣便克服了分離產物時帶來的損失，在經濟上和環境友好上都較為有利。但是，為了成功實施一鍋法，需要尋找適合多步反應的催化劑，優化每一步的反應條件，確保目標產物的產率達到要求。

噁唑烷酮類化合物是新型材料聚氨酯合成的原料(European?Polymer?Journal42(2006)1743–1754)、(石油化工11(2010)1189-1197)和重要的精細化工與醫藥中間體(Journal?of?Medicinal?Chemistry51(2008)6558-6562)，它們不僅可以合成痢特靈等抗菌藥，而且是有機不對稱合成中重要的手性助劑，噁唑烷酮類聚合物還可以用于制備纖維、片粒涂料、潤滑劑、礦石澄清劑、防銹劑、膠片乳化劑、水硬水泥、紡織品的染料助劑、脫色劑、染發劑、硅油乳化劑等。因此噁唑烷酮類化合物在工業、醫藥及日常生活中有著十分廣泛的重要用途。

噁唑烷酮類化合物傳統的合成方法是胺基醇類化合物與光氣或其衍生物反應(Journal?of?the?American?Chemical?Society78(1956)4962-4965)，由于光氣的劇毒性，出于環境和安全考慮，該方法逐漸被淘汰?，F有技術中非光氣法主要包括，以氨基醇類化合物作為反應原料，分別與CO/O₂環氧羰基化反應(Journal?of?Catalysis227(2004)542-546)、(The?Journal?of?Organic?Chemistry68(2003)601-604)，直接與二氧化碳反應(Organic?Letters6(2004)2885-2888)，與碳酸二甲酯或碳酸二乙酯反應生成噁唑烷酮類化合物(Journal?of?Catalysis197(2001)91-97)、(Advanced?Synthesis?&?Catalysis349(2007)1671-1675)。上述方法存在使用貴金屬鈀催化劑、原料一氧化碳安全性差、反應步驟較多等缺陷。另一類非光氣法，以苯胺類化合物作為反應原料，文獻(Tetrahedron?Letters41(2000)6785-6788)報道用2-甲基-2丁烯二碳酸酯與苯胺直接反應生成噁唑烷酮類化合物，但是，催化劑使用了丙烯氯化鈀([Pd(η³-C₃H₅)Cl]₂)和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵(dppf)的混合物，而且產物收率最高只有70%。文獻(Heterocycles78(2009)2093-2100)、(Chemistry?Letters38(2009)584-585)報道使用苯胺與碳酸乙烯酯在二氮雜環烯烴(DBU)或二氮雜環烷烴(DABCD)作用下反應生成噁唑烷酮類化合物，DBU或DABCD使用量均為原料苯胺的一倍或兩倍，催化劑用量過多是其主要缺點之一。文獻（ChemCatChem3(2011)1359-1364）、（催化學報32(2011)1875-1879）報道了苯胺與環狀碳酸酯在離子液體催化下反應生成噁唑烷酮類化合物。上述非光氣法中均存在原料價格較高的劣勢。

發明內容

本發明提供了一種利用離子液體催化環氧化合物、CO₂和苯胺或苯胺衍生物，以一鍋法反應制備噁唑烷-2-酮類化合物的方法。與現有技術相比較，本發明具有原料價格低、不需要添加有機溶劑、不需分離中間產物、反應步驟少、反應操作安全、環境友好等優點。