專利名稱：4-氯甲基-5-甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種4-氯甲基-5-甲基-l，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成 方法，尤其是一種以4,5-二曱基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮(DMDO)為初始 原料，用硫酰氯作為氯代試劑制備4-氯曱基-5-曱基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成方法。(二) 背景技術(shù)4-氯曱基-5-曱基-l，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮主要用于合成新型半合成抗 生素，例如用于合成半合成青霉素——鹽酸侖氨芐西林等(Lenampicillin Hydrocloride )。在本發(fā)明之前，化學(xué)合成4-氯曱基-5-曱基-l，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的 現(xiàn)有主要方法是由氯氣或N-氯代丁二酰亞胺氯代反應(yīng)而得，例如 Tetrahedron Letters, 1972, 170-1704, USP 4428806, JP 6010571, US 4448732 等。由于氯氣法反應(yīng)收率低，而且氯氣毒性太大，應(yīng)用也存在很大的安全 問題。而N-氯代丁二酰亞胺法收率也很低，成本高。所以這兩種方法都 存在工業(yè)應(yīng)用價值低等缺點。(三) 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一條工藝合理、生產(chǎn)安全可靠、反應(yīng)收率高、生產(chǎn) 成本低、三廢少且易處理的4-氯曱基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化 學(xué)合成方法。本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是一種4-氯甲基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成方法，所述 方法包括以4,5-二曱基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮為原料，以硫酰氯為氯代 試劑在有機溶劑中回流反應(yīng)1~3小時，再蒸發(fā)去除溶劑，于70 100。C下 重排1 4小時，重排反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液經(jīng)分離的到所述的4-氯曱基-5-甲 基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮，所述有機溶劑為下列之一四氫呋喃、氯仿、 四氯化碳、二氯曱烷、二氯乙烷、環(huán)己烷、乙醚、二丁基醚、苯。優(yōu)選的，所述4,5-二曱基-1, 3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮硫酰氯的物質(zhì)的 量為1: 0.8 1.5 (更優(yōu)選為1: 1)。優(yōu)選的，所述有機溶劑的質(zhì)量用量為4,5-二曱基-1, 3-二氧雜環(huán)戊烯 -2-酮質(zhì)量的5 10倍。優(yōu)選的，所述有機溶劑為二氯曱烷。具體的，所述方法如下將4，5-二曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酉同和二氯曱烷加入到反應(yīng)容器中，升溫回流后滴加硫酰氯,滴加時間為1 3小時，滴加完畢后保溫反應(yīng)1 3小時，再4^轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑，于70 10(TC下重排1~4小時，重排反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液經(jīng)精餾分離，得到所述的4-氯曱基-5-曱基-l，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮，所述4，5-二曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮硫酰氯的物質(zhì)的量為1: 0.8 1.5，所述二氯曱烷的質(zhì)量用量為4,5-二曱基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮質(zhì)量的5~10倍。 其反應(yīng)方程式為<formula>formula see original document page 4</formula>本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在工藝條件合理，生產(chǎn)安全可靠，才喿作 簡單、反應(yīng)總收率高、生產(chǎn)成本低、三廢少，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。 具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述,但本發(fā)明的保護范圍并不^f又限于此 實施例1:投料物質(zhì)的量比為DMDO:硫酰氯為1: 1.05。有機溶劑為二氯曱 烷，其質(zhì)量用量為DMDO質(zhì)量的7倍；重排溫度為90°C。向裝有機械攪拌、恒壓滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計并配有尾氣吸 收裝置的500 ml四口燒瓶中加入300ml 二氯曱烷和60 g DMDO,并開始 升溫至回流。然后滴加74.6g硫酰氯，滴加約2小時。滴完后在相同條件 下保溫反應(yīng)2小時，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去溶劑，再將去溶劑后的產(chǎn)品在90°C 條件下重排2小時，得到反應(yīng)粗品，經(jīng)精餾分離后得產(chǎn)品58.2g,收率 74.5 % ，純度為98.5 % 。結(jié)構(gòu)表征IR: v腿/cm":l820.4 (C=0), 1733.8(C=0)。 !HNMR(CDCl3): 5 2.16 (3H, s, CH3), S4.31 ( 2H, s, CH2 )。實施例2:投料物質(zhì)的量比為DMDO:硫酰氯為1: 1.05。有機溶劑為二氯曱 烷，其用量為DMDO質(zhì)量的7倍；重排溫度為90°C。向裝有機械攪拌、恒壓滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計并配有尾氣吸 收裝置的500 ml四口燒瓶中加入300ml 二氯曱烷和60 g DMDO,并開始 升溫至回流。然后滴加74.6g硫酰氯，滴加約3小時。滴完后在相同條件 下保溫反應(yīng)1小時，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去溶劑，再將去溶劑的產(chǎn)品在90。C條件下重排4小時，得到反應(yīng)粗品。精餾分離，得無色產(chǎn)品4-氯曱基-5-曱 基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮54.5g,收率69.7% ,純度96.8%。實施例3:投料物質(zhì)的量比為DMDO:硫酰氯為1: 1.05。有機溶劑為二氯曱 烷，其用量為DMDO質(zhì)量的7倍；重排溫度為90°C。向裝有機械攪拌，恒壓滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計并配有尾氣吸 收裝置的500ml四口燒瓶中加入300ml 二氯曱烷和60g DMDO，并開始 升溫至回流。然后滴加74.6g硫酰氯，滴加約1小時。滴完后在相同條件 下保溫反應(yīng)3小時，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去溶劑，再將去溶劑產(chǎn)品在9(TC條件 下重排2小時，得到反應(yīng)粗品。精餾分離，得淺黃色產(chǎn)品4-氯曱基-5-曱 基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮55.3g，收率70.8%,純度97.6%。實施例4:投料物質(zhì)的量比為DMDO: ^琉酰氯為1: 0.8。有機溶劑為二氯曱 烷，其用量為DMDO質(zhì)量的7倍；重排溫度為90°C。向裝有機械攪拌，恒壓滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計并配有尾氣吸 收裝置的500ml四口燒瓶中加入300ml 二氯曱烷和60g DMDO,并開始 升溫至回流。然后滴加56.8g硫酰氯，滴加約2小時。滴完后在相同條件 下保溫反應(yīng)2小時，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去溶劑，再將去溶劑產(chǎn)品在90。C條件 下重排l小時，得到反應(yīng)粗品。精餾分離，得淺黃色產(chǎn)品4-氯曱基-5-曱 基-l，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮43.6g,收率55.8 % ,純度98.2%。實施例5 :投料物質(zhì)的量比為DMDO:硫酰氯為1: 1。有機溶劑為二氯曱烷，其用量為DMDO質(zhì)量的7倍；重排溫度為90°C 。向裝有機械攪拌，恒壓滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計并配有尾氣吸 收裝置的500ml四口燒瓶中加入300ml 二氯曱烷和60g DMDO，并開始 升溫至回流。然后滴加71.05g硫酰氯，滴加約2小時。滴完后在相同條 件下保溫反應(yīng)2小時，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去溶劑，再將去溶劑產(chǎn)品在90。C條 件下重排2小時，得到反應(yīng)粗品。精餾分離，得淺黃色嚴(yán)品4-氯曱基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮54.2g,收率69.3 % ，純度98.1%。實施例6:投料物質(zhì)的量比DMDO:碌^酰氯為1: 1.2其它同實施例1。 按實施例1步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯曱基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊 烯-2-酮46.8g,收率59.9%,純度98.5%。實施例7 :溶劑用量改為DMDO的5倍。其它同實施例1 。 按實施例1步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯曱基-5-曱基-l，3-二氧雜環(huán)戊 烯-2-酮51.3g,收率65.6%,純度98.4%。實施例8:溶劑用量改為DMDO的9倍。其它同實施例1 。 按實施例1步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯甲基-5-曱基-1, 3-二氧雜環(huán)戊 烯-2-酉同58.6g，收率75.0%，純度98.5%。實施例9:溶劑改為四氯化^^。其它同實施例l。按實施例1步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯曱基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊 烯-2-酉同52.1g,收率66.7%,純度98.3%。實施例10:溶劑改為四氫呋喃，其它同實施例2。按實施例2步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯曱基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊 烯一2-西同48.3g,收率61.8%,純度98.5%。實施例11:溶劑改為乙醚，其它同實施例2。按實施例2步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯曱基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊 烯-2-酮45.1g,收率57.7%,純度98.4%。實施例12:重排溫度改為70°C ,其它同實施例3。按實施例3步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯曱基-5-曱基-l，3-二氧雜環(huán)戊 烯-2-酮50.9g,收率65.1%,純度98.4%。實施例13:重排溫度改為100°C,其它同實施例3。按實施例2步驟進行反應(yīng)，最后得4-氯曱基-5-甲基-l,3-二氧雜環(huán)戊 烯-2-酮51.6g,收率66.0%，純度98.5%。
權(quán)利要求
1. 4-氯甲基-5-甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成方法，所述方法包括以4，5-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮為原料，以硫酰氯為氯代試劑在有機溶劑中回流反應(yīng)1～3小時，再蒸發(fā)去除溶劑，于70～100℃下重排反應(yīng)1～4小時，重排反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液經(jīng)分離得到所述的4-氯甲基-5-甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮，所述有機溶劑為下列之一四氫呋喃、氯仿、四氯化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、環(huán)己烷、乙醚、二丁基醚、苯。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述4,5-二甲基-l,3-二氧雜環(huán) 戊烯-2-酮硫酰氯的物質(zhì)的量為1: 0.8 1.5。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述4,5-二曱基-l,3-二氧雜環(huán) 戊烯-2-酮硫酰氯的物質(zhì)的量為1: 1。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述有機溶劑的質(zhì)量用量為 4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酉同質(zhì)量的5 10倍。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述有機溶劑為二氯曱烷。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法如下將4,5-二曱基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮和二氯曱烷加入到反應(yīng)容器中，升溫回流后滴加碌^ 酰氯，滴加時間為1~3小時，滴加完畢后保溫反應(yīng)1 3小時，再旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)去除溶劑，于70 100。C下重排1~4小時，重排反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液 經(jīng)精餾分離，得到所述的4-氯曱基-5-曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮，所 述4,5-二曱基-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮硫酰氯的物質(zhì)的量為1:0.8~1.5， 所述二氯曱烷的質(zhì)量用量為4,5-二曱基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮質(zhì)量的 5~10倍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種4-氯甲基-5-甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成方法，所述方法包括以4，5-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮為原料，以硫酰氯為氯代試劑在有機溶劑中回流反應(yīng)1～3小時，再蒸發(fā)去除溶劑，于70～100℃下重排1～4小時，重排反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液經(jīng)分離的到所述的4-氯甲基-5-甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在工藝條件合理，生產(chǎn)安全可靠，操作簡單、反應(yīng)總收率高、生產(chǎn)成本低、三廢少，具有較大的實施價值和社會經(jīng)濟效益。
文檔編號C07D317/40GK101250178SQ200810061289
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者何人寶, 俞傳明, 王鶯妹, 蘇為科, 謝媛媛, 鐘建新 申請人:浙江工業(yè)大學(xué);浙江永太科技股份有限公司