CN1927842A - 氯代1,3－二甲基－2－氯咪唑啉的合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精细化工产品的生产领域，特别涉及一种氯代1，3－二甲基－2－氯咪唑啉的制备工艺。该工艺过程涉及用固体光气替代光气或液体光气，将固体光气溶解于惰性溶剂中，缓慢滴加至1，3－二甲基2－咪唑啉酮的惰性溶剂的溶液中，在25℃～65℃下反应2～8小时，制得纯白色的氯代2－氯－1，3－二甲基咪唑啉。上述惰性溶剂可选择苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯苯中的一种，优选为二氯甲烷或四氯化碳。该合成工艺安全、无污染、操作简便，产品收率高、纯度好可以满足化工、医药的要求。
Description
技术领域
本发明属于精细化工产品的生产领域，特别涉及一种氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的制备工艺。
背景技术
氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉具有如下式所示(1)的化学结构。在美国化学会(American Chemical Society，CAS)发行的摘要杂志“《化学文摘》(Chemical Abstracts，CA)”该化合物的CAS登记号为：“[37091-73-9]”。
氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉，在有机化合物的合成如：酯、酸酐、酰胺、腈以及多肽和聚酯等过程中，作为一种优良的新型化学反应试剂，在化工及医药领域有着重要的应用(J.Org.Chem.，1999，64，6984；J.Org.Chem.，1999，64，6989；J.Org.Chem.，1999，64，5832)。
该试剂的制备是以1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(2)为原料，在适当的氯化试剂作用下通过以下化学反应过程实现的：
作为已有制备方法，在早期的美国专利(US3959258)介绍了以光气为氯化试剂制备氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的方法，该方法收率低，并且由于具有强毒性光气的使用，使得没有规模化生产的可能。
在日本专利(JP59-25375)公开了一种以草酰氯为氯化试剂制备氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的方法，在该方法中产品收率为69％。但草酰氯为强腐蚀性液体，给运输和使用带来诸多不便，且在反应中有大量副产物氯化氢产生，因此作为规模化生产方法存在明显的不足。
另在日本专利(JP59-39851)公开了一种以双光气为氯化试剂制备氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的方法，在该方法中产品收率为90％。但双光气呈液态，运输和使用仍然存在一定危险，在使用上仍然受到限制。
在上述专利中同时介绍了以三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷等氯化试剂制备氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的可能性，但此类试剂的使用使反应体系呈两相状态，并且反应中副产物磷酸的存在，至使反应难以充分进行，并且在产品分离时很困难，得到的产品难以符合医药、化工生产的要求。
发明内容
本发明旨在提供一种高收率、安全、无污染、操作简便的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，以满足规模化生产的要求。
本发明的目的是这样实现的：氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，可按如下步骤进行：
(1)将固体光气溶解于惰性溶剂中，反应混合液保持低于5℃；
(2)将步骤(1)所得产物缓慢滴加至1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的惰性溶剂的溶液中；
(3)将步骤(2)所得反应液在室温下搅拌、升温，经冷却、过滤、洗涤即得最终产物。
本发明所述步骤(3)中将步骤(2)所得反应液在室温下可搅拌0.5～1.5小时，再升温至40℃～65℃，并于该温度下保持2～8小时。
本发明所述固体光气与1，3-二甲基-2-咪唑啉酮进行氯化反应的摩尔比为：1∶3～6；优选为1∶3～4。
本发明所述惰性溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯苯中的一种，优选为二氯甲烷或四氯化碳。
本发明所述惰性溶剂的用量以质量百分比计为1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的5～30倍，优选10～20倍。
本发明工艺中采用固体光气替代光气或液体光气的氯化工艺可彻底解决产品收率与毒性和污染相矛盾的问题。
本发明与以往技术相比具有如下显著优点：
1)固体光气作为固体使用方便，可以准确称量，避免了过量使用产生副反应；
2)相比较于使用光气、液体光气及其他氯代试剂，使用固体光气的氯代产物收率高；
3)固体光气在氯代反应中释放出二氧化碳，无污染，减少了工艺中的废气处理过程和对设备的苛刻要求；
4)本发明工艺制得的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉为纯白色结晶性产品，纯度高，可以满足化工、医药领域的要求。
具体实施方式
本发明将通过以下具体实施例进行说明，但并不受下列实施例的限制。
实施例1
于1000ml三口反应瓶中，加入1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(34.2克，0.3摩尔)，四氯化碳(400毫升)，搅拌下缓慢滴加固体光气(双三氯甲基碳酸酯)的四氯化碳溶液(含固体光气30克，0.1摩尔，四氯化碳100毫升)，反应混合液保持低于5℃，剧烈搅拌0.5小时，室温反应1小时后，升温至50℃，保持4小时。待反应产物冷却至室温，过滤、少量四氯化碳洗涤，得到白色结晶性产物，经带有五氧化二磷的干燥器中干燥，得到纯白色的结晶性产物氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉49克，收率96.6％。
熔点：85～86℃
IR(KBr)：γ＝1632，1541，1415，1344，1301，1230，1142，960cm-1
1H-NMR(CDCl3)：δ＝3.36(s，6H，CH3×2)，4.39(s，4H，CH2CH2)ppm
实施例2
于1000ml三口反应瓶中，加入1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(34.2克，0.3摩尔)，二氯甲烷(400毫升)，搅拌下缓慢滴加固体光气的二氯甲烷溶液(含固体光气30克，0.1摩尔，二氯甲烷100毫升)，反应混合液保持低于5℃，剧烈搅拌0.5小时，室温反应0.5小时后，升温至40℃，保持4小时。待反应产物冷却至室温，过滤、少量四氯化碳洗涤，得到白色结晶性产物，经带有五氧化二磷的干燥器中干燥，得到纯白色的结晶性产物48克，收率95％，熔点、IR及1H-NMR吸收状况均与实施例1一致。
实施例3
于500ml三口反应瓶中，加入1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(34.2克，0.3摩尔)，氯苯(350毫升)，搅拌下缓慢滴加固体光气的氯苯溶液(含固体光气30克，0.1摩尔，氯苯50毫升)，反应混合液保持低于5℃，剧烈搅拌0.5小时，室温反应2小时后，升温至60℃，保持3小时。待反应产物冷却至室温，过滤、少量二氯甲烷洗涤，得到白色结晶性产物，经带有五氧化二磷的干燥器中干燥，得到纯白色的结晶性产物41.5克，收率82％。
熔点、IR及1H-NMR吸收状况均与实施例1一致。
比较例：
于500ml三口反应瓶中，加入1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(22.4克，0.2摩尔)，四氯化碳(250毫升)，快速搅拌下加入三氯氧磷(30.6克，0.2摩尔)，剧烈搅拌下，室温反应2小时后，升温至50℃，保持6小时。待反应产物冷却至室温，过滤、少量四氯化碳洗涤，得到带有粘性的固体产物15.9克，收率47％，经带有五氧化二磷的干燥器中干燥，得到的产物仍略带有粘性。
Claims (8)
1、氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：按如下步骤进行：
(1)将固体光气溶解于惰性溶剂中，反应混合液保持低于5℃；
(2)将步骤(1)所得产物缓慢滴加至1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的惰性溶剂的溶液中；
(3)将步骤(2)所得反应液在室温下搅拌、升温，经冷却、过滤、洗涤即得最终产物。
2、根据权利要求1所述的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：所述步骤(3)中将步骤(2)所得反应液在室温下搅拌0.5～1.5小时，再升温至40℃～65℃，并于该温度下保持2～8小时。
3、根据权利要求1或2所述的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：所述固体光气与1，3-二甲基-2-咪唑啉酮进行氯化反应的摩尔比为：1∶3～6；优选为1∶3～4。
4、根据权利要求1或2所述的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：所述惰性溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯苯中的一种，优选为二氯甲烷或四氯化碳。
5、根据权利要求3所述的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：所述惰性溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯苯中的一种，优选为二氯甲烷或四氯化碳。
6、根据权利要求1或2所述的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：所述惰性溶剂的用量以质量百分比计为1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的5～30倍，优选10～20倍。
7、根据权利要求3所述的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：所述惰性溶剂的用量以质量百分比计为1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的5～30倍，优选10～20倍。
8、根据权利要求4所述的氯代1，3-二甲基-2-氯咪唑啉的合成工艺，其特征在于：所述惰性溶剂的用量以质量百分比计为1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的5～30倍，优选10～20倍。
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