專利名稱：制備2-咪唑啉酮化合物和4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備2-咪唑啉酮化合物及其合成原料4，5-二烷 氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法。2-咪唑#木酮化合物以及4，5-二 烷氧基-2-咪唑啉酮化合物是可用作例如藥物'農(nóng)藥等的原料、 合成中間體的化合物。
背景技術(shù)：
以往，作為制備2-咪唑啉酮化合物的方法，例如已經(jīng)/>開 有讓光氣與1，3-二甲基乙二胺在低溫下反應(yīng)而獲得l,3-二曱基 -2-咪唑啉酮的方法(例如參見非專利文獻(xiàn)l );讓2-咪唑啉酮與 硫酸二甲酯反應(yīng)而獲得1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的方法(例如參 見非專利文獻(xiàn)2);讓三苯基銻、五硫化二磷和二氧化碳在高壓 下反應(yīng)而獲得l，3-二甲基-2-咪唑啉酮的方法(例如參見非專利 文獻(xiàn)3)。然而，無論哪種方法都必須使用毒性高的試劑或高價(jià) 格試劑，并且反應(yīng)條件嚴(yán)格等，不利于作為制備2-咪唑啉酮化 合物的工業(yè)方法。
另外，以往作為制備4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方 法，例如已經(jīng)公開了使乙二醛水溶液、1,3-二甲基脲、1-丁醇和 濃硫酸在室溫下反應(yīng)而制備4,5-二丁氧基-l,3-二曱基咪唑烷-2-酮的方法 ( 例如參見專利文獻(xiàn)l )。 然而，該方法的缺點(diǎn)在于需 要花費(fèi)很多努力和能量從反應(yīng)溶液中除去所使用的酸催化劑 (硫酸)和廢棄該催化劑。
專利文獻(xiàn)l:國際公開WO卯/00407號(hào)小冊(cè)子
非專利文獻(xiàn)l: J. Chem. Soc., 1956, 5041.
非專利文南足2: Synth. Commun.， 18(5), 487 (1988) 非專利文南大3: J. Org. Chem., 57(28)， 7339 (1992)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供適于工業(yè)上制備2-咪 唑啉酮化合物和4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法，其中 2-咪唑啉酮化合物和4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物通過筒單 方法以高收率制備。
用于解決問題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的第一個(gè)目的通過制備通式(2)所示的2-咪唑啉酮 化合物的方法來實(shí)現(xiàn)，其特征在于，該方法包括在金屬催化劑 的存在下使通式(1 )所示的4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物與 氫氣反應(yīng)，
o
R、人/R2
OFT
(1)
R1、 R^和R可以相同或不同，表示氫原子或烴基，
113表示烷基，
<formula>formula see original document page 7</formula>(2)
<formula>formula see original document page 7</formula>式中，R1、 R^和R如以上所定義。
本發(fā)明的第二個(gè)目的通過制備通式(1 )所示的4,5-二烷氧 基-2-咪唑啉酮化合物的方法來實(shí)現(xiàn)，其特征在于，該方法包括
中
在固體酸催化劑的存在下使通式(3 )所示的二羰基化合物、通
式(4)所示的脲化合物和通式(5)所示的醇反應(yīng)，<formula>formula see original document page 8</formula>
(3)
式中，R表示氫原子或烴基 o
<formula>formula see original document page 8</formula> (4)
式中，1^和112可以相同或不同，表示氫原子或烴基， R3OH (5)
式中，ie表示烷基，
<formula>formula see original document page 8</formula>(1)
式中，R、 R1、 112和113如以上所定義。 發(fā)明效果
本發(fā)明能夠提供適于在工業(yè)上制備2-咪唑啉酮化合物和 4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法，其中2-咪唑啉酮化合 物和4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物通過簡(jiǎn)單方法以高收率制備。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及在金屬催化劑的存在下使通式(1 )所示的4，5-
二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物與氫氣反應(yīng)來制備通式(2)所示
的2-咪唑淋酮的方法。
本發(fā)明的氫化反應(yīng)中所使用的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化 合物用前述通式(l)表示。在通式(1)中，R1、 112和11可以 相同或不同，表示氮原子或烴基。烴基的實(shí)例包括具有1 6 個(gè)碳原子的烷基，例如曱基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基 等；具有3 6個(gè)碳原子的環(huán)烷基，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊 基、環(huán)己基等；具有7 12個(gè)碳原子的芳烷基，例如千基、苯乙 基、苯丙基等；具有6 20個(gè)碳原子的芳基，例如苯基、甲苯基、 聯(lián)苯基、萘基等。再者，這些基團(tuán)包括各種異構(gòu)體。
另外，Rs是烷基，烷基的實(shí)例包括具有1 6個(gè)碳原子的 烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等。再者， 這些基團(tuán)包括各種異構(gòu)體。
本發(fā)明的氮化反應(yīng)中所使用的金屬催化劑包括選自鈀、鉑 和鎳所組成的組中的至少一種金屬原子。金屬催化劑的具體實(shí) 例包括鈀/碳，釔/石克酸鋇，氫氧化鈀/鉑，鉬/碳，石危化柏/碳， 鈀-鉑/碳，氧化柏、阮內(nèi)鎳等。再者，這些金屬催化劑可以單 獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。
以金屬原子換算，前述金屬催化劑的用量相對(duì)于lmol的 4，5-二烷氧基-2-口米唑啉酮化合物優(yōu)選為0.00001 0.5mol,更優(yōu)選 為0.00002 0.1mol。
在本發(fā)明的氫化反應(yīng)中所使用的氬氣的量相對(duì)于lmol的 4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物優(yōu)選為0. l 20mol, 更優(yōu)選為 0.2 10mol。
本發(fā)明的氬化反應(yīng)在有或沒有溶劑的存在下進(jìn)行。作為可 使用的溶劑只要不抑制反應(yīng)就沒有特殊限制。溶劑的實(shí)例包括 水；醇類如甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、^又丁醇、乙二醇、
三乙二醇等；酮類如丙酮、曱基乙基酮、曱基異丁基酮等；酰 胺類如N,N-二曱基曱酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-曱基吡咯烷 酮等；脲類如N，N，-二甲基咪唑啉酮等；亞石風(fēng)類如二甲亞石風(fēng)等； 腈類如乙腈、丙腈和千腈等；醚類如二乙醚、二異丙基醚、四 氫呋喃、二噁烷等；芳香族烴類如苯、甲苯、二曱苯等，但醇 類是優(yōu)選使用的。再者，這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或者將兩 種以上混合使用。
根據(jù)反應(yīng)液的均勻性、攪拌性適當(dāng)調(diào)節(jié)前述溶劑的用量， 并且相對(duì)于lg的4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物優(yōu)選為0 50g。
本發(fā)明的氫化反應(yīng)例如通過如下等方法來進(jìn)行，在氫氣氣 氛中將4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物、金屬催化劑和溶劑混 合并且在攪拌的同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。此時(shí)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為 0 200°C,更優(yōu)選為10~150°C,反應(yīng)壓力優(yōu)選為0.1 10MPa,更 優(yōu)選為0.1 lMPa。
本發(fā)明的氫化反應(yīng)中所獲得的2-咪唑啉酮化合物可以在反 應(yīng)結(jié)束之后通過普通方法例如中和、萃耳又、過濾、濃縮、蒸餾、 重結(jié)晶、結(jié)晶或柱層析法來分離和提純。
本發(fā)明涉及制備通式(1 )所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮 化合物的方法，其包括讓通式(3 )所示的二羰基化合物、通式 (4 )所示的脲化合物和通式(5 )所示的醇反應(yīng)(原料合成法l )。
本發(fā)明的原料合成l反應(yīng)中所使用的二羰基化合物用前述 通式(3)表示。在該通式(3)中，R表示氬原子或烴基。烴 基的實(shí)例包括具有1 6個(gè)碳原子的烷基，例如甲基、乙基、 丙基、丁基、戊基、己基等；具有3 6個(gè)碳原子的環(huán)烷基，例 如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等；具有7 12個(gè)碳原子的
芳烷基，例如卡基、苯乙基、苯丙基等；具有6 20個(gè)碳原子的 芳基，例如苯基、曱苯基、聯(lián)苯基、萘基等。再者，這些基團(tuán) 包括各種異構(gòu)體。
前述二羰基化合物還可以使用在水中、在對(duì)反應(yīng)呈惰性的 有機(jī)溶劑中溶解的物質(zhì)，或者還可以使用多聚體等(通過分子 間縮合獲得)。
本發(fā)明的原料合成l的反應(yīng)中所使用的脲化合物用前述通 式(4)表示。在該通式(4)中，1^和112可以相同或不同，表 示氫原子或烴基。烴基的實(shí)例包括具有1 6個(gè)碳原子的烷基， 例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等；具有3 6個(gè)碳 原子的環(huán)烷基，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等；具 有7 12個(gè)碳原子的芳烷基，例如千基、苯乙基、苯丙基等；具 有6 20個(gè)碳原子的芳基，例如苯基、甲苯基、聯(lián)苯基、萘基等。 再者，這些基團(tuán)包括各種異構(gòu)體。
本發(fā)明的原料合成l反應(yīng)中所使用的脲的量相對(duì)于lmol的 二羰基化合物優(yōu)選為0.8 1.2mo1,更優(yōu)選為0.9 l.lmol。
本發(fā)明的原料合成l反應(yīng)中所使用的醇用前述通式(5 )表 示。在該通式(5)中，ie是烷基。烷基的實(shí)例包括具有1 6個(gè) 碳原子的烷基，例如曱基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等。 再者，這些基團(tuán)包括各種異構(gòu)體。
本發(fā)明的原料合成l反應(yīng)中所使用的醇的量相對(duì)于lmol的 二羰基化合物優(yōu)選為0.5 200mo1，更優(yōu)選為2.0 150mo1。
本發(fā)明的原料合成l反應(yīng)中所使用的固體酸催化劑只要是 具有布朗斯臺(tái)德酸中心(Bronsted acid site)的固體，就沒有特 別限制，固體酸催化劑的實(shí)例包括粘土礦物如酸性白土等； 磺酸型陽離子交換樹脂如Amberlite(商品名)、Dowex(商品名)、 Diaion (商品名)、Deniolite (商品名)、Lewatit (商品名)、
Sumikaion (商品名)等；氟化磺酸樹脂如Nafion等；無機(jī)氧化 物如硅石-氧化鋁、沸石、氧化釩等，但優(yōu)選使用石黃酸型陽離子 交換樹脂。再者，這些固體酸催化劑可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以 上混合使用。
前述固體酸催化劑的用量相對(duì)于lg的二羰基化合物優(yōu)選為 0.001 1.0g,更優(yōu)選為0.02~0.9g。
本發(fā)明的原料合成l反應(yīng)可以在除了醇以外的溶劑的存在 下進(jìn)行，作為所使用的溶劑只要不抑制反應(yīng)就沒有特別的限制， 溶劑的實(shí)例包括水；酰胺類如N,N-二甲基甲酰胺、N，N-二曱基 乙酰胺、N-曱基吡咯烷酮等；脲類如l，3-二甲基咪唑啉酮等； 醚類如二乙醚、二異丙基醚、四氫呋喃、二噁烷等；芳香族烴 類如苯、曱苯、二曱苯等；羧酸酯類如乙酸乙酯、乙酸丁酯等； 腈類如乙腈、丙腈等；亞砜類如二曱亞砜等。腈類、脲類、羧 酸酯和芳香族烴類是優(yōu)選使用的。再者，這些溶劑可以單獨(dú)使 用或?qū)煞N以上混合使用。
根據(jù)反應(yīng)溶液的均勻性、攪拌性來適宜調(diào)節(jié)前述溶劑的用 量，并且相對(duì)于lg的脲化合物優(yōu)選為0 100g,更優(yōu)選為0 50g。
本發(fā)明的原料合成1反應(yīng)例如通過將固體酸催化劑、二羰基 化合物、脲化合物和醇混合后邊攪拌邊反應(yīng)的方法來進(jìn)行。此 時(shí)的反應(yīng)溫度伊0選為0 300。C,更^f尤選為20 200。C,反應(yīng)壓力不 是特別限制的。
在本發(fā)明的原料合成1反應(yīng)中獲得的4，5-二烷氧基-2-咪唑 啉酮化合物可以在反應(yīng)結(jié)束之后通過普通方法如中和、萃取、 過濾、濃縮、蒸餾、重結(jié)晶、結(jié)晶、柱層析法等來分離和提純。
本發(fā)明中用通式(1 )表示的4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合
物還可以通過在固體酸催化劑的存在下讓通式(6)所示的4，5-二羥基-2-咪唑啉酮化合物與通式(5 )所示的醇反應(yīng)來合成(原 料合成法2 ):
<formula>formula see original document page 13</formula>
(6)
式中，R、 1^和112如以上所定義， R3OH (5)
式中，RS如以上所定義。
本發(fā)明的4，5-二羥基-2-咪唑啉酮化合物用通式(6)表示。 在通式(6)中，R、 Ri和R^如以上所定義。4，5-二羥基-2-咪唑 ，林酮化合物可以通過7>知方法或類似于7>知方法的方法來合成。
本發(fā)明的原料合成2中所使用的醇用前述通式(5)表示。 在該通式(5)中，RS如以上所定義。
前述醇的量相對(duì)于1 mol的4,5-二羥基-2-咪唑，林酮化合物優(yōu) 選為0.5 200mo1，更優(yōu)選為2.0 150mo1。
本發(fā)明的原料合成2中所使用的固體酸催化劑只要是具有 布朗斯臺(tái)德酸中心的固體，就沒有特別限制。固體酸催化劑的 實(shí)例包括粘土礦物如酸性白土等；磺酸型陽離子交換樹脂如 Amberlite (商。0口名)、Dowex (商?？诳诿?、Diaion (商f。名)、 Deniolite (商品名)、Lewatit (商品名)、Sumikaion (商品名) 等；氟化磺酸樹脂如Nafion等；以及無機(jī)氧化物如硅石-氧化鋁、 沸石、氧化釩等。優(yōu)選使用磺酸型陽離子交換樹脂。再者，這 些固體酸催化劑可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。
前述固體酸催化劑的用量相對(duì)于lg的4,5-二羥基-2-咪唑啉 酉同4匕合凈勿，4尤選為0.001 1.0g,更伊0選為0.002 0.9g。
本發(fā)明的原料合成2可以在除了醇以外的溶劑的存在下進(jìn) 行。作為所使用的溶劑只要不抑制反應(yīng)就沒有特別的限制，溶 劑的實(shí)例包括水；酰胺類如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二曱基乙 酰胺、N-曱基吡咯烷酮等；脲類如l,3-二曱基咪唑啉酮等；醚 類如二乙醚、二異丙基醚、四氫呋喃、二噁烷等；芳香族烴類 如苯、曱苯、二曱苯等；羧酸酯類如乙酸乙酯、乙酸丁酯等；
腈類如乙腈、丙腈等；亞砜類如二甲亞砜等。腈類、脲類、羧
酸酯和芳香族烴類是優(yōu)選使用的。再者，這些溶劑可以單獨(dú)使 用或?qū)煞N以上混合^f吏用。
根據(jù)反應(yīng)溶液的均勻性、攪拌性等適當(dāng)調(diào)節(jié)前述溶劑的用
量，并且相對(duì)于lg的4，5-二羥基-2-咪唑啉酮化合物優(yōu)選為 0 100g,更優(yōu)選為0 50g。
本發(fā)明的原料合成2例如通過將固體酸催化劑、4，5-二羥基 -2 -咪唑啉酮化合物和醇混合后邊攪拌邊反應(yīng)等方法來進(jìn)行。此 時(shí)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為0 200。C，更優(yōu)選為10 100°C ,反應(yīng)壓力不 是特別限制的。
在本發(fā)明的原料合成2中獲得的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮 化合物可以在反應(yīng)結(jié)束之后通過普通方法如中和、萃耳又、過濾、 濃縮、蒸餾、重結(jié)晶、結(jié)晶、柱層析法來分離和提純。4，5-二 烷氧基-2-咪唑啉酮化合物尤其可以不用分離和提純而連續(xù)用 于下一反應(yīng)(4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物與氫氣的反應(yīng))。
實(shí)施例
接著，通過實(shí)施例具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍不受 這些實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1 ( 4,5-二曱氧基-1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成原
沖牛合成法l )
向裝有攪拌裝置和溫度計(jì)的內(nèi)容積為30ml的玻璃制容器 內(nèi)添力口1.00g ( U.3mmo1)的l，3-二曱基脲、1.65g ( 11.3mmo1) 的40質(zhì)量％乙二醛水溶液、0.2g的磺酸型陽離子交換樹脂(商 品名Dowex50WX2)和10ml ( 247mmo1 )的曱醇，并且將該 混合物在攪拌下在60。C反應(yīng)4.5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，通過氣相色 譜法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 1.50g的4,5-二曱氧基-l，3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率76%)。
實(shí)施例2 ( 4，5-二曱氧基-1，3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成原 料合成法l )
向裝有攪拌裝置和溫度計(jì)的內(nèi)容積為30ml的玻璃制容器 內(nèi)添加1.00g ( 11.3mmo1 )的l，3-二甲基脲、1.65g ( 11.3mmo1 ) 的40質(zhì)量％乙二醛水溶液、0.2g的磺酸型陽離子交換樹脂(商 品名Dowex M31)和10ml ( 247mmo1 )的曱醇，并且將該混 合物在攪拌下在6(TC反應(yīng)4.5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，通過氣相色語 法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 1.46g的4，5-二曱氧基-l，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率74%)。
實(shí)施例3 ( 4,5-二甲氧基-1，3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成原 料合成法l )
向裝有攪拌裝置和溫度計(jì)的內(nèi)容積為30ml的玻璃制容器 內(nèi)添加1.00g ( 11.3mmo1 )的1，3國二甲基脲、0.95g ( 4.5mmo1 ) 的乙二搭三聚體二水合物、0.2g的磺酸型陽離子交換樹脂(商 品名Dowex M31 )和10ml ( 247mmo1)的曱醇，并且將該混 合物在攪拌下在60。C反應(yīng)4.5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，通過氣相色i普 法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 1.65g的4，5-二曱氧基-l,3-二甲基-2-咪唑啉酮 (反應(yīng)收率84%)。
實(shí)施例4 ( 4，5-二丁氧基-1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成原
料合成法l )
向裝有攪拌裝置和溫度計(jì)的內(nèi)容積為30ml的玻璃制容器 內(nèi)添加1.00g ( 11.3mmol)的1，3畫二曱基脲、1.65g ( 11.3mmo1 ) 的40質(zhì)量％乙二醛水溶液、0.2g的磺酸型陽離子交換樹脂(商 品名Dowex50WX2)和10ml ( 109mmo1)的正丁醇，并且將 該混合物在攪拌下在60。C反應(yīng)4.5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，通過氣相 色鐠法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了1.02g 的4，5-二丁氧基-l，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率35%)。
參考例l ( 4,5-二羥基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和滴液漏斗的內(nèi)容積為1000ml的 玻璃制容器內(nèi)添力。290g ( 2.0mol )的40質(zhì)量％乙二搭水溶液和 三乙胺(反應(yīng)溶液的pH是9 )。接著，緩慢添加在176ml水中溶 解有176g ( 2.0mol)的l,3-二曱基脲的溶液，同時(shí)保持液體溫度 為25 35。C。然后，在攪拌的同時(shí)在該溫度下反應(yīng)15小時(shí)，獲得 666.6g的含有4，5-二羥基-2-咪唑啉酮的水溶液。
向3 3 3.3 g的該水溶液中添加7 0 0m 1的碳酸二乙酯，共沸蒸餾 水(40 60。C, 2 13kPa)。將所得的白色固體過濾后，在50。C下 減壓干燥，獲得137g純度為94.1。/。(通過高效液相色譜法獲得 的絕對(duì)數(shù)值)的4，5-二羥基-l,3-二曱基-2-咪唑啉酮(基于1，3-二曱基脲的分離收率88.3%)。
實(shí)施例5 ( 4,5-二曱氧基-1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成原 料合成法2)
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg ( 3.4mmo1 )的4，5-二羥基-1,3-二曱基 咪唑啉酮、100mg的石黃酸型陽離子交換樹脂(商品名Nafion) 和5ml的曱醇，并且讓該混合物在室溫下反應(yīng)5小時(shí)。在反應(yīng)結(jié) 束之后，通過氣相色i普法分析該反應(yīng)溶液(通過內(nèi)標(biāo)法測(cè)定)，
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 540mg的4，5-二甲氧基-l，3-二甲基-2-咪唑啉 酮(反應(yīng)收率91%)。
實(shí)施例6 ( 4，5-二曱氧基-1，3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成原 料合成法2 )
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg (3.4mmo1)的4，5-二羥基-1,3-二曱基 咪唑啉酮、100mg的磺酸型陽離子交換樹脂(商品名Dowex 50WX2)和5ml的曱醇，并且讓該混合物在室溫下反應(yīng)16小時(shí)。 在反應(yīng)結(jié)束之后，通過氣相色i普法分析該反應(yīng)溶液(通過內(nèi)標(biāo) 法測(cè)定)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了571mg的4,5-二曱氧基-l,3-二曱基 -2-咪唑<林酮(反應(yīng)收率96%)。
實(shí)施例7 ( 4，5-二曱氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成原 料合成法2 )
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為3 0 m 1的 玻璃制容器內(nèi)添力。500mg ( 3.4mmo1)的4，5-二羥基-1 ，3-二曱基 咪唑啉酮、100mg的石黃酸型陽離子交換樹脂(商品名Dowex 50WX2)、 lml的曱醇和0.5ml的水，并且讓該混合物在室溫下反 應(yīng)5小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，通過氣相色i普法分析該反應(yīng)溶液(通 過內(nèi)標(biāo)法測(cè)定)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 571mg的4,5-二甲氧基-l，3-二曱基_2-咪唑3休酮 (反應(yīng)收率96%)。
實(shí)施例8 ( 1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成)
向裝有攪拌裝置和溫度計(jì)的內(nèi)容積為100ml的不銹鋼制耐 壓容器內(nèi)添加l,00g ( 5.7mmo1)的4,5-二甲氧基-l，3-二曱基-2-咪唑啉酮、0.1g的鉑-釔/碳和10ml的乙二醇，并且將該混合物在 氫氣氛圍(2.4MPa)中在150。C下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后， 通過氣相色i普法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成 了 598mg的1，3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率91%)。
實(shí)施例9 ( 1，3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成)
向裝有攪拌裝置和溫度計(jì)的內(nèi)容積為100ml的不銹鋼制耐 壓容器內(nèi)添加1.00g ( 5.7mmo1)的4,5-二甲氧基-1,3-二曱基-2-咪唑啉酮、0.1g的賴-4巴/碳和10ml的乙二醇，并且將該混合物在 氬氣氛圍(2.4MPa)中在5(TC下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后， 通過氣相色譜法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成 了 605mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率92%)。
實(shí)施例IO ( 1，3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成)
向裝有攪拌裝置和溫度計(jì)的內(nèi)容積為100ml的不銹鋼制耐 壓容器內(nèi)添力口4.00g ( 22.8mmo1)的4，5-二甲氧基-l，3-二曱基-2-咪哇口林酮、0.4g的鉤-鈀/石友和40ml的7jc,并且將該混合物在氬氣 氛圍(2.4MPa)中在150。C下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，通 過氣相色語法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 2.39g的1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率92%)。
實(shí)施例ll ( 1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成)
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg ( 2.9mmo1)的4,5-二曱氧基-1 ，3-二甲 基咪唑啉酮、0.05g的鉑-釔/碳和5ml的正丁醇，并且將該混合物 在氫氣氛圍(常壓)中在10(TC下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后， 通過氣相色譜法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成 了 291mg的1,3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率89%)。
實(shí)施例12 ( 4，5-二丁氧基-1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成 原料合成法2)
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg (3.4mmo1)的4,5-二羥基-1,3-二曱基 咪唑啉酮、50mg的磺酸型陽離子交換樹脂(商品名Dowex 50WX4)和5ml (55mmo1)的正丁醇，并且讓該混合物在室溫 下反應(yīng)16小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，通過氣相色譜法分析該反應(yīng)
溶液(通過內(nèi)標(biāo)法測(cè)定)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 813mg的4，5-二丁 氧基-l,3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率92%)。
實(shí)施例13 ( 4,5-二丁氧基-1，3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成 原料合成法2)
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg ( 3.4mmo1)的4，5-二羥基-1,3-二曱基 咪唑啉酮、100mg的石黃酸型陽離子交換樹脂(商品名Dowex 50WX4)和5ml ( 55mmo1 )的正丁醇，并且讓該混合物在50。C 下反應(yīng)5小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，通過氣相色i普法分析該反應(yīng)溶 液(通過內(nèi)標(biāo)法測(cè)定)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成了 613mg的4，5-二丁氧 基-l，3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率70%)。
實(shí)施例14 ( 4，5-二丁氧基-1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成 原料合成法2 )
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為300ml 的玻璃制容器內(nèi)添力。20g ( 137mmo1)的4,5-二羥基-1 ，3-二曱基 咪唑啉酮、2g的磺酸型陽離子交換樹脂(商品名Dowex 50WX4)和200ml ( 2.2mol)的正丁醇，并且讓該混合物在室溫 下反應(yīng)5小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，將該反應(yīng)溶液過濾，將濾液在 減壓下濃縮。所得的濃縮物通過硅膠柱層析法提純(洗脫劑 己烷/乙酸乙酯=10/1 ),獲得27g的無色液體狀的4，5-二丁氧基 -1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(分離收率76%)。
4，5-二 丁氧基-1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的物理性能如下所示。
4i-NMR (DMSO-d6， S (ppm)); 0.93 (6H, t, J = 7.3 Hz), 1.32 1.45 (4H， m), 1.53 1.63 (4H, m)， 2.87 (6H， s)， 3.39 3.51 (4H, m)， 4.55 (2H, s)
CI國MS (m/e); 259 (M + 1) 實(shí)施例15 ( 1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成) 向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg ( 1.9mmo1 )的4,5-二 丁氧基-1,3-二甲 基-2-咪唑啉酮、0.05g的鉑-4巴/碳和5ml的正丁醇，并且將該混 合物在氫氣氛圍(常壓)中在100。C下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束 之后，通過氣相色謙法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 生成了 216mg的1,3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率98%)。 實(shí)施例16 ( 1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成) 向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為3 0 m 1的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg ( 1.9mmo1 )的4，5-二 丁氧基-1 ，3-二甲 基-2-咪唑啉酮、0.05g的4巴/碳和5ml的正丁醇，并且將該混合物 在氫氣氛圍(常壓)中在100。C下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后， 通過氣相色譜法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生成 了 158mg的l,3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率72%)。 實(shí)施例17 ( 1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成) 向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添力。500mg ( 1.9mmo1 )的4,5-二 丁氧基-1,3-二甲 基-2-咪唑褲木酮、0.05g的柏-釔/碳和5ml的正丁醇，并且將該混 合物在氫氣氛圍(常壓)中在5(TC下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之 后，通過氣相色i普法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 生成了216mg的l,3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率98%)。 實(shí)施例18 ( 1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成) 向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添力卩500mg ( 1.9mmo1)的4,5-二 丁氧基-1 ，3-二甲 基_2-咪唑啉酮、0.05g的鉑-釔/碳和5ml的乙醇，并且將該混合 物在氫氣氛圍(常壓)中在100。C下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之
后，通過氣相色譜法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，
生成了 212mg的1，3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率96%)。 實(shí)施例19 ( 1,3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成) 向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為30ml的 玻璃制容器內(nèi)添加500mg ( 1.9mmo1)的4,5-二 丁氧基-1 ，3-二甲 基-2-咪唑啉酮、0.05g的柏-釔/碳和5ml的異丙醇，并且將該混 合物在氫氣氛圍(常壓)中在100。C下攪拌6小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束 之后，通過氣相色i瞽法(內(nèi)標(biāo)法)分析該反應(yīng)溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 生成了 210mg的1，3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率95%)。 實(shí)施例20 ( 1，3-二曱基-2-咪唑啉酮的合成) 向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為lOOOml 的玻璃制容器內(nèi)添加100g( 387mmo1)的4，5-二 丁氧基-1 ，3-二甲 基-2-咪唑啉酮、10g的柏-釔/碳(商品名:ASCA2(由N.E.Chemcat Corporation生產(chǎn)))和700ml的正丁醇，并且將該混合物在氫氣 氛圍(常壓)中在55 65。C下攪拌12小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，將 該反應(yīng)i^液過濾，將濾液在減壓下濃縮。所^f尋的濃縮物在減壓 下蒸餾(90。C， 0.2kPa)，獲得了 33.7g的無色液體狀的1,3-二甲 基-2-咪唑啉酮(分離收率76%)。
實(shí)施例21 ( 1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成) (反應(yīng)A:原料合成法2)
向裝有攪拌裝置、溫度計(jì)和回流冷凝器的內(nèi)容積為2000ml 的玻璃制容器內(nèi)添加130g ( 0.84mol )在參考例1中合成的4,5-二羥基-l,3-二甲基咪唑啉酮、13g的磺酸型陽離子交換樹脂(商 品名Dowex 50WX2 )和1300ml的正丁醇，并且讓該混合物在 室溫下反應(yīng)17小時(shí)，獲得含有4,5-二丁氧基-l,3-二甲基-2-咪唑 啉酮作為主成分的反應(yīng)溶液。 (反應(yīng)B )
將該反應(yīng)溶液過濾，然后將13g的柏-4巴/碳(ASCA: 50% 含水物)添加到所得濾液中。在氫氣氣氛(常壓)下，讓該混 合物在攪拌的同時(shí)在60 80。C反應(yīng)8小時(shí)。在反應(yīng)結(jié)束之后，將 該反應(yīng)溶液過濾，通過氣相色i普法(內(nèi)標(biāo)法)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 生成了 83.11g的l,3-二曱基-2-咪唑啉酮(反應(yīng)收率87%)。接 著，將該反應(yīng)溶液在減壓下蒸餾(100 110°C, 1.2kPa),獲得 70.55g的無色透明液體狀的、純度為96%的1，3-二曱基-2-咪唑啉 酮(基于4,5-二羥基-l,3-二甲基-2-咪唑啉酮的分離收率71% )。
參考例2 ( 4，5-二羥基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
反應(yīng)在與參考例1相同的條件下進(jìn)行，只是在參考例1中的 碳酸二乙酯改變?yōu)橐宜岫□?。其結(jié)果，獲得了 133.18g的純度為 89.6% (通過高效液相色謙法獲得的絕對(duì)數(shù)值)的4,5-二羥基 -1，3-二曱基-2-咪唑啉酮(基于l,3-二甲基脲的分離收率 81.7% )。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明涉及制備2-咪唑啉酮化合物和4,5-二烷氧基-2-咪唑 啉酮化合物的方法。2-咪唑啉酮化合物和4，5-二烷氧基-2-咪唑 啉酮化合物例如是可用作藥物'農(nóng)藥等的原料、合成中間體的化 合物。
權(quán)利要求
1. 一種制備通式(2)所示的2-咪唑啉酮化合物的方法，其特征在于，在金屬催化劑的存在下，使通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物與氫氣反應(yīng)，式中，R1、R2和R可以相同或不同，表示氫原子或烴基，R3表示烷基，式中，R1、R2和R如以上所定義。
1. 一種制備通式(2)所示的2-咪唑t林酮化合物的方法 其特征在于，在金屬催化劑的存在下，使通式(1)所示的4， 二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物與氬氣反應(yīng)，<formula>formula see original document page 2</formula>(1)R1\人,2 R3R1、 112和11可以相同或不同，表示氫原子或烴基 R"表示烷基， o<formula>formula see original document page 2</formula>N N (2) R R式中，R1、 iC和R如以上所定義。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備2 -咪唑啉酮化合物的方法， 其中該金屬催化劑包括選自鈀、鉑以及鎳所組成的組中的至少 一種金屬原子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備2 -咪唑啉酮化合物的方 法，進(jìn)一步包括在固體酸催化劑的存在下使通式(3 )所示的二 羰基化合物、通式(4)所示的脲化合物和通式(5)所示的醇 反應(yīng)，制備通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物，中UR式<formula>formula see original document page 2</formula><formula>formula see original document page 3</formula>式中，R^和R^可以相同或不同，表示氫原子或烴基，(5)<formula>formula see original document page 3</formula>式中，RS表示烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備2 -咪唑啉酮化合物的方 法，進(jìn)一步包括在固體酸催化劑的存在下使通式(6)所示的4,5-二羥基-2-咪唑啉酮化合物與通式(5)所示的醇反應(yīng)，制備通 式(1)所示的4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物， o<formula>formula see original document page 3</formula>(6)式中，R1、 R4口R可以相同或不同，表示氫原子或烴基，<formula>formula see original document page 3</formula>(5)式中，W表示烷基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備2 -咪唑啉酮化合物的方法， 其中在制備通式(1 )所示的4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物之 后，不將其分離，在金屬催化劑的存在下，與氫氣反應(yīng)。
6. —種制備通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化 合物的方法，該方法包括在固體酸催化劑的存在下使通式(3) 所示的二羰基化合物、通式(4)所示的脲化合物和通式(5) 所示的醇反應(yīng)， <formula>formula see original document page 4</formula>式中，R表示氬原子或烴基 o<formula>formula see original document page 4</formula>式中，R^和RS可以相同或不同，表示氫原子或烴基， R3OH (5)式中，P^表示烷基，<formula>formula see original document page 4</formula>式中，R1、 R2、 R和R^如以上所定義。
7. —種制備通式(1)所示的4,5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化 合物的方法，該方法包括在固體酸催化劑的存在下使通式(6) 所示的4，5-二鞋基-2-咪唑啉酮化合物與通式(5 )所示的醇反應(yīng)， o<formula>formula see original document page 4</formula>式中，R1、 R2、 R和R^如以上所定義。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備4 ， 5 - 二烷氧基-2 -咪唑啉 酮化合物的方法，其中固體酸催化劑是磺酸型陽離子交換樹脂。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供適于工業(yè)上制備2-咪唑啉酮化合物和4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法，其中2-咪唑啉酮化合物和4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物通過簡(jiǎn)單方法以高收率制備。本發(fā)明是2-咪唑啉酮化合物的制備方法，其特征在于，在金屬催化劑的存在下，使4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物與氫氣反應(yīng)。以及，本發(fā)明是4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的制備方法，其包括在固體酸催化劑的存在下使二羰基化合物、脲化合物和醇反應(yīng)。
文檔編號(hào)B01J23/44GK101395140SQ200780007508
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者島秀好, 西野繁榮 申請(qǐng)人:宇部興產(chǎn)株式會(huì)社