CN110698421B - 一种苯并噁唑酮的合成方法 - Google Patents
一种苯并噁唑酮的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110698421B CN110698421B CN201911288808.3A CN201911288808A CN110698421B CN 110698421 B CN110698421 B CN 110698421B CN 201911288808 A CN201911288808 A CN 201911288808A CN 110698421 B CN110698421 B CN 110698421B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- benzoxazolone
- reaction
- aminophenol
- reactor
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D263/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings
- C07D263/52—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D263/54—Benzoxazoles; Hydrogenated benzoxazoles
- C07D263/58—Benzoxazoles; Hydrogenated benzoxazoles with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached in position 2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
Abstract
本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种卧式双螺旋反应器中熔融状态下连续化合成苯并噁唑酮的方法。本发明相较于传统的无溶剂法，反应装置为卧式双螺旋反应器，具有连续化、受热均匀、搅拌效果好、反应时间短等优点，使得产品的原子利用度高，收率为97.3%～98.5%（以2‑氨基苯酚计），含量为98.3%～99.1%（液相色谱，外标），三废量少，且易于处理，操作简单，便于自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种无溶剂体系合成苯并噁唑酮的连续化方法。
背景技术
苯并噁唑酮(Benzoxazolinone)外观为浅黄色固体，熔点140～142℃。其分子式：C7H5NO2，分子量：135.12，分子结构式：
苯并噁唑酮的化学性质比较活泼，如其分子结构式中3位上氢原子能与甲醛进行羟甲基化反应、苯环6位上的氢容易被氯取代、在强碱性介质中容易开环生成2-羟基苯氨基酸等。这些性质使苯并噁唑酮在农药、医药及其他领域有着重要的用途。在农药方面苯并噁唑酮是噁唑禾草灵和噁唑酰草胺等高效低毒除草剂、伏杀磷等杀虫剂的重要中间体，在医药方面它可用于多种止痛药、***以及退热药的生产，目前报道的方法主要有以下几种。
CN105669477公开了一种以2-氨基苯酚和尿素在48%的硫酸水溶液中高温环合的方法，虽然反应中产生的副产氨气可被稀酸直接吸收，但是高温下的强酸性介质对设备的腐蚀比较严重，而且三废较多，不利于环保。
袁莉萍等（N-取代苯并噁唑啉酮及N-取代苯并噁嗪啉酮类化合物的合成和生物活性[J]. 现代农药, 2009, 8(01): 15-19）报道了一种使用2-氨基苯酚和固体光气制备苯并噁唑酮的方法，虽然该方法具有操作简单、产率较高等优点，但是缺点为使用了毒性较大的固体光气，且副产腐蚀性气体对设备腐蚀严重，不利于工业化生产。
CN1398857公开了一种以2-硝基苯酚与一氧化碳合成苯并噁唑酮的方法，虽然该方法减少毒性物质如固体光气等的使用，但是反应催化剂为硒粉，而且催化反应在高压下进行，需要特殊的设备；虽然后来经过改进使得催化反应可在常压下进行，但是仍使用柱层析纯化产品，且产率较低等缺点未得到改善，不适合于工业化生产。
CN 108794421公开了一种以2-氨基苯酚与尿素在DMF中高温合成苯并噁唑酮的方法，但是纯化的方式为柱层析，产率较低，操作复杂，不利于工业化生产，且用到了有机溶剂，产生大量的有机废液。
罗贞礼（苯并噁唑酮合成方法综述[J]. 湖南化工, 1994, (03): 14-17.）报道了一种传统的无溶剂体系合成苯并噁唑酮的方法，首先在三口瓶中加入2-氨基苯酚和尿素，然后由低到高逐渐升温，使混合物在熔融状态下反应得到苯并噁唑酮。虽然该方法减少了有机溶剂的使用，但是温度高、反应时间长，使得产品的颜色较深，需进一步脱色处理，且产率仅82%。
发明内容
本发明主要为了克服苯并噁唑酮传统合成工艺中使用有机溶剂体系，不利于环保等问题，提供一种无溶剂体系苯并噁唑酮的连续化合成方法，该方法反应条件温和，对设备的腐蚀性小；后处理简单，只需将反应液转移至热水中，冷却结晶、过滤、干燥，反应和后处理具有连续性，减少了操作工序，而且由于反应体系中未使用有机溶剂，在工业生产中产生的废料也大大减少，使得整个工艺更加绿色环保。
为实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：
在相对真空度为-0.01 MPa～-0.02 MPa的卧式双螺旋反应器中，于一定的温度下按固定比例连续加入2-氨基苯酚和尿素，反应物料在螺旋推动下在反应器中反应，期间产生的氨气被负压抽气及时移除，最后反应物料连续转移至热水中，冷却结晶，过滤、干燥得到苯并噁唑酮。
反应式如下：
本发明采用连续法以2-氨基苯酚和尿素合成苯并噁唑酮，在反应和后处理过程中不使用有机溶剂，有效地降低了原材料成本和VOCs等三废问题，而且连续化反应条件温和易控，产品的品质和收率高，对工业化生产具有重要的意义。
作为优选，在反应过程中，将2-氨基苯酚与尿素的摩尔比控制在1：1.1～1.5。该摩尔比内反应的转化率和收率均较佳，且副产物较少，当2-氨基苯酚与尿素的摩尔比小于1:1.1则有2-氨基苯酚剩余。
作为优选，卧式双螺旋反应器中的相对真空度设定为-0.01 MPa～-0.02 MPa。负压更有利于副产氨气从蒸馏冷凝移出反应体系，加快反应进程。
作为优选，在反应过程中，将反应温度控制在120～150℃。该温度范围内反应较为完全且副产物较少，当反应温度低于120℃时，会有较多的2-氨基苯酚剩余，转化率低；而当温度高于150℃时，产物的颜色变深，含量降低，因此，必须将温度严格控制在120～150℃，才能保障产品的收率和含量均较高。
作为优选，将反应时间控制在0.5～1h内，该反应时间内原料的转化率比较高，且能保证产品的品质。
作为优选，使用热水的温度为50℃～90℃，该温度范围内，冷却结晶的固体颗粒比较均匀，低于50℃则冷却结晶的固体颗粒比较大，甚至有结块现象影响产品品质。
作为优化，使用热水的质量为2-氨基苯酚质量的1倍以上，低于1倍质量时，冷却结晶的固体比较粘稠，搅拌效果差，含量低。
作为优选，冷却结晶的温度为10～30℃，该温度范围内结晶的固体含量和收率均较高，温度低于10℃，产品的含量偏低，而温度高于30℃则收率略偏低。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1) 反应器为卧式双螺旋反应器，物料受热均匀，搅拌效果好，便于控制反应时间；
2) 产品含量高，含量为98.3%～99.1%（液相色谱，外标）；
3) 收率高，收率为97.3%～98.5%（以2-氨基苯酚计）；
4) 后处理简单，反应过程和后处理具有连续性，品质稳定，便于自动化生产；
5) 反应体系中未使用有机溶剂，三废量少，且易于处理，使得整个工艺更加绿色环保；
6) 产生的氨气可用硫酸吸收制备硫酸铵等副产品。
具体实施方式
实施例1：
2000mL的卧式双螺旋反应器控制好转速，体系为负压（相对真空度为-0.02MPa），升温至120℃，将660.0g（6.05mol）2-氨基苯酚和399.6g（6.66mol）尿素按比例连续加入至卧式双螺旋反应器中，熔融的物料在反应器平均停留时间为1h，产生的氨气及时移除出***。反应物料趁热转入到1320.0g的90℃水中，继续搅拌30min后，冷却至30℃，过滤、干燥即得苯并噁唑酮795.1g，含量99.1%（液相色谱外标），收率为97.3%（以2-氨基苯酚计）。
实施例2：
2000mL的卧式双螺旋反应器控制好转速，体系为负压（相对真空度为-0.01MPa），升温至150℃，将660.0g（6.05mol）2-氨基苯酚和435.9g（7.26mol）尿素按比例连续加入至卧式双螺旋反应器中，熔融的物料在反应器平均停留时间为0.5h，产生的氨气及时移除出***。反应物料趁热转入到660.0g的50℃水中，继续搅拌30min后，冷却至20℃，过滤、干燥即得苯并噁唑酮803.3g，含量98.7%（液相色谱外标），收率为98.3%（以2-氨基苯酚计）。
实施例3：
2000mL的卧式双螺旋反应器控制好转速，体系为负压（相对真空度为-0.01MPa），升温至120℃，将660.0g（6.05mol）2-氨基苯酚和544.9g（9.07mol）尿素按比例连续加入至卧式双螺旋反应器中，熔融的物料在反应器平均停留时间为0.8h，产生的氨气及时移除出***。反应物料趁热转入到1320.0g的70℃水中，继续搅拌30min后，冷却至10℃，过滤、干燥即得苯并噁唑酮804.9g，含量98.9%（液相色谱外标），收率为98.5%（以2-氨基苯酚计）。
实施例4：
2000mL的卧式双螺旋反应器控制好转速，体系为负压（相对真空度为-0.02MPa），升温至140℃，将660.0g（6.05mol）2-氨基苯酚和472.2g（7.86mol）尿素按比例连续加入至卧式双螺旋反应器中，熔融的物料在反应器平均停留时间为0.6h，产生的氨气及时移除出***。反应物料趁热转入到1000.0g的80℃水中，继续搅拌30min后，冷却至30℃，过滤、干燥即得苯并噁唑酮799.2g，含量98.3%（液相色谱外标），收率为97.8%（以2-氨基苯酚计）。
实施例5：
2000mL的卧式双螺旋反应器控制好转速，体系为负压（相对真空度为-0.02MPa），升温至130℃，将660.0g（6.05mol）2-氨基苯酚和508.5g（8.47mol）尿素按比例连续加入至卧式双螺旋反应器中，熔融的物料在反应器平均停留时间为0.7h，产生的氨气及时移除出***。反应物料趁热转入到800.0g的90℃水中，继续搅拌30min后，冷却至20℃，过滤、干燥即得苯并噁唑酮802.5g，含量99.1%（液相色谱外标），收率为98.2%（以2-氨基苯酚计）。
实施例6：
2000mL的卧式双螺旋反应器控制好转速，体系为负压（相对真空度为-0.01MPa），升温至120℃，将660.0g（6.05mol）2-氨基苯酚和435.9g（7.26mol）尿素按比例连续加入至卧式双螺旋反应器中，熔融的物料在反应器平均停留时间为0.9h，产生的氨气及时移除出***。反应物料趁热转入到1320.0g的60℃水中，继续搅拌30min后，冷却至30℃，过滤、干燥即得苯并噁唑酮800.8g，含量98.7%（液相色谱外标），收率为98.0%（以2-氨基苯酚计）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种苯并噁唑酮的合成方法，其特征在于：在相对真空度为-0.01 MPa～-0.02 MPa的卧式双螺旋反应器中连续加入2-氨基苯酚和尿素，反应温度控制在120～150℃，反应物料在螺旋推动下在反应器中反应完后转移至50℃～90℃水中，冷却结晶，过滤、干燥得到苯并噁唑酮。
2.根据权利要求1所述的一种苯并噁唑酮的合成方法，其特征在于2-氨基苯酚与尿素的摩尔比控制在1：1.1～1.5。
3.根据权利要求1所述的一种苯并噁唑酮的合成方法，其特征在于反应时间为0.5～1h。
4.根据权利要求1所述的一种苯并噁唑酮的合成方法，其特征在于水的质量为2-氨基苯酚质量的1倍以上。
5.根据权利要求1所述的一种苯并噁唑酮的合成方法，其特征在于冷却结晶温度为10℃～30℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911288808.3A CN110698421B (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种苯并噁唑酮的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911288808.3A CN110698421B (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种苯并噁唑酮的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110698421A CN110698421A (zh) | 2020-01-17 |
| CN110698421B true CN110698421B (zh) | 2020-04-10 |
Family
ID=69208103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911288808.3A Active CN110698421B (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种苯并噁唑酮的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110698421B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111423383B (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-11 | 湖南速博生物技术有限公司 | 羟基嘧啶类化合物的连续化合成方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1398857A (zh) * | 2002-07-31 | 2003-02-26 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 苯并噁唑啉酮的合成方法 |
| CN105669477A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-15 | 九江善水科技有限公司 | 一种5-硝基-2氨基苯酚的生产方法 |
| CN108794421A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-11-13 | 陈万通 | 以固体三光气为氯化剂从邻氨基苯酚制备2-氯苯并噁唑和2,6-二氯苯并噁唑的方法 |
-
2019
- 2019-12-16 CN CN201911288808.3A patent/CN110698421B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110698421A (zh) | 2020-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103709121A (zh) | 医药级2-硫醇基苯并噻唑及其衍生物dm的制备方法 | |
| CN110698421B (zh) | 一种苯并噁唑酮的合成方法 | |
| CN102190592B (zh) | 一种甲酰胺类化合物的合成方法 | |
| CN116606259B (zh) | 一种抗虫兽药沙咪珠利关键中间体的制备方法 | |
| CN112759558A (zh) | 三嗪环的制备方法 | |
| CN101362699B (zh) | 一种合成2,4-二氯苯胺的方法 | |
| CN111018757A (zh) | 一种酸性废气合成3-巯基丙酸的方法 | |
| CN113501753B (zh) | 一种基于相转移催化剂合成二甲酸钾的方法 | |
| CN112142713A (zh) | 一种咪草烟的合成方法 | |
| CN104402878A (zh) | 一种咪喹莫特的制备方法 | |
| CN110372724B (zh) | 一种左氧氟沙星环合酯的制备方法 | |
| CN111518861B (zh) | 一种d-泛酸钙制备新工艺 | |
| CN108794392B (zh) | 一种固态球磨合成索拉非尼的方法 | |
| WO2021180874A1 (en) | Method for preparing benzamide compound | |
| CN108484505B (zh) | 一种2-甲基咪唑的制备方法 | |
| CN111499594B (zh) | 一种2-羟基苯并噻唑的合成方法 | |
| CN111635367A (zh) | 一种4,6-二氯嘧啶的纯化方法 | |
| CN111848475B (zh) | 环己三胺制备方法及环己基三异(硫)氰酸酯制备方法 | |
| CN112898212B (zh) | 一种利用离子液体制备氰尿酸的方法 | |
| CN112142728B (zh) | 一种咪草烟中间体及其合成方法和应用 | |
| CN115784861B (zh) | 一种连续化微通道技术生产三氯丙酮的方法 | |
| CN112279795B (zh) | 一种利用微通道反应器连续生产硫脲的方法 | |
| CN101927159B (zh) | 菲氧化催化剂的制备方法 | |
| CN113387862A (zh) | 一种戊二酰亚胺的合成方法 | |
| CN109734645B (zh) | 一种靛红的合成工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |