CN101395140B - 制备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 - Google Patents

制备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 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供适于工业上制备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-咪唑啉酮化合物通过简单方法以高收率制备。本发明是2-咪唑啉酮化合物的制备方法，其特征在于，在金属催化剂的存在下，使4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物与氢气反应。以及，本发明是4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的制备方法，其包括在固体酸催化剂的存在下使二羰基化合物、脲化合物和醇反应。

Description

制备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
技术领域
本发明涉及制备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-咪唑啉酮化合物以及4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物是可用作例如药物农药等的原料、合成中间体的化合物。
背景技术
以往，作为制备2-咪唑啉酮化合物的方法，例如已经公开有：让光气与1，3-二甲基乙二胺在低温下反应而获得1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的方法(例如参见非专利文献1)；让2-咪唑啉酮与硫酸二甲酯反应而获得1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的方法(例如参见非专利文献2)；让三苯基锑、五硫化二磷和二氧化碳在高压下反应而获得1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的方法(例如参见非专利文献3)。然而，无论哪种方法都必须使用毒性高的试剂或高价格试剂，并且反应条件严格等，不利于作为制备2-咪唑啉酮化合物的工业方法。
另外，以往作为制备4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法，例如已经公开了使乙二醛水溶液、1，3-二甲基脲、1-丁醇和浓硫酸在室温下反应而制备4，5-二丁氧基-1，3-二甲基咪唑烷-2-酮的方法(例如参见专利文献1)。然而，该方法的缺点在于需要花费很多努力和能量从反应溶液中除去所使用的酸催化剂(硫酸)和废弃该催化剂。
专利文献1：国际公开WO90/00407号小册子
非专利文献1：J.Chem.Soc.，1956，5041.
非专利文献2：Synth.Commun.，18(5)，487(1988)
非专利文献3：J.Org.Chem.，57(28)，7339(1992)
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是解决上述问题，提供适于工业上制备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-咪唑啉酮化合物通过简单方法以高收率制备。
用于解决问题的方法
本发明的第一个目的通过制备通式(2)所示的2-咪唑啉酮化合物的方法来实现，其特征在于，该方法包括在金属催化剂的存在下使通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物与氢气反应，
Figure G2007800075082D00021
式中，R1、R2和R可以相同或不同，表示氢原子或烃基，R3表示烷基，
Figure G2007800075082D00022
式中，R1、R2和R如以上所定义。
本发明的第二个目的通过制备通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法来实现，其特征在于，该方法包括在固体酸催化剂的存在下使通式(3)所示的二羰基化合物、通式(4)所示的脲化合物和通式(5)所示的醇反应，
Figure G2007800075082D00031
式中，R表示氢原子或烃基，
Figure G2007800075082D00032
式中，R1和R2可以相同或不同，表示氢原子或烃基，
R3OH       (5)
式中，R3表示烷基，
Figure G2007800075082D00033
式中，R、R1、R2和R3如以上所定义。
发明效果
本发明能够提供适于在工业上制备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-咪唑啉酮化合物通过简单方法以高收率制备。
具体实施方式
[通过氢化反应由4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物制备2-咪唑啉酮化合物的方法]
本发明涉及在金属催化剂的存在下使通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物与氢气反应来制备通式(2)所示的2-咪唑啉酮的方法。
本发明的氢化反应中所使用的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物用前述通式(1)表示。在通式(1)中，R1、R2和R可以相同或不同，表示氢原子或烃基。烃基的实例包括：具有1～6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等；具有3～6个碳原子的环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基等；具有7～12个碳原子的芳烷基，例如苄基、苯乙基、苯丙基等；具有6～20个碳原子的芳基，例如苯基、甲苯基、联苯基、萘基等。再者，这些基团包括各种异构体。
另外，R3是烷基，烷基的实例包括：具有1～6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等。再者，这些基团包括各种异构体。
本发明的氢化反应中所使用的金属催化剂包括选自钯、铂和镍所组成的组中的至少一种金属原子。金属催化剂的具体实例包括钯/碳，钯/硫酸钡，氢氧化钯/铂，铂/碳，硫化铂/碳，钯-铂/碳，氧化铂、阮内镍等。再者，这些金属催化剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
以金属原子换算，前述金属催化剂的用量相对于1mol的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物优选为0.00001～0.5mol，更优选为0.00002～0.1mol。
在本发明的氢化反应中所使用的氢气的量相对于1mol的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物优选为0.1～20mol，更优选为0.2～10mol。
本发明的氢化反应在有或没有溶剂的存在下进行。作为可使用的溶剂只要不抑制反应就没有特殊限制。溶剂的实例包括水；醇类如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇、三乙二醇等；酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等；酰胺类如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等；脲类如N，N’-二甲基咪唑啉酮等；亚砜类如二甲亚砜等；腈类如乙腈、丙腈和苄腈等；醚类如二乙醚、二异丙基醚、四氢呋喃、二噁烷等；芳香族烃类如苯、甲苯、二甲苯等，但醇类是优选使用的。再者，这些有机溶剂可以单独使用或者将两种以上混合使用。
根据反应液的均匀性、搅拌性适当调节前述溶剂的用量，并且相对于1g的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物优选为0～50g。
本发明的氢化反应例如通过如下等方法来进行，在氢气气氛中将4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物、金属催化剂和溶剂混合并且在搅拌的同时进行反应。此时的反应温度优选为0～200℃，更优选为10～150℃，反应压力优选为0.1～10MPa，更优选为0.1～1MPa。
本发明的氢化反应中所获得的2-咪唑啉酮化合物可以在反应结束之后通过普通方法例如中和、萃取、过滤、浓缩、蒸馏、重结晶、结晶或柱层析法来分离和提纯。
[由二羰基化合物、脲化合物和醇制备4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法(原料合成法1)]
本发明涉及制备通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法，其包括让通式(3)所示的二羰基化合物、通式(4)所示的脲化合物和通式(5)所示的醇反应(原料合成法1)。
本发明的原料合成1反应中所使用的二羰基化合物用前述通式(3)表示。在该通式(3)中，R表示氢原子或烃基。烃基的实例包括：具有1～6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等；具有3～6个碳原子的环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基等；具有7～12个碳原子的芳烷基，例如苄基、苯乙基、苯丙基等；具有6～20个碳原子的芳基，例如苯基、甲苯基、联苯基、萘基等。再者，这些基团包括各种异构体。
前述二羰基化合物还可以使用在水中、在对反应呈惰性的有机溶剂中溶解的物质，或者还可以使用多聚体等(通过分子间缩合获得)。
本发明的原料合成1的反应中所使用的脲化合物用前述通式(4)表示。在该通式(4)中，R1和R2可以相同或不同，表示氢原子或烃基。烃基的实例包括：具有1～6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等；具有3～6个碳原子的环烷基，例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基等；具有7～12个碳原子的芳烷基，例如苄基、苯乙基、苯丙基等；具有6～20个碳原子的芳基，例如苯基、甲苯基、联苯基、萘基等。再者，这些基团包括各种异构体。
本发明的原料合成1反应中所使用的脲的量相对于1mol的二羰基化合物优选为0.8～1.2mol，更优选为0.9～1.1mol。
本发明的原料合成1反应中所使用的醇用前述通式(5)表示。在该通式(5)中，R3是烷基。烷基的实例包括具有1～6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等。再者，这些基团包括各种异构体。
本发明的原料合成1反应中所使用的醇的量相对于1mol的二羰基化合物优选为0.5～200mol，更优选为2.0～150mol。
本发明的原料合成1反应中所使用的固体酸催化剂只要是具有布朗斯台德酸中心(Bronsted acid site)的固体，就没有特别限制，固体酸催化剂的实例包括：粘土矿物如酸性白土等；磺酸型阳离子交换树脂如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；氟化磺酸树脂如Nafion等；无机氧化物如硅石-氧化铝、沸石、氧化钒等，但优选使用磺酸型阳离子交换树脂。再者，这些固体酸催化剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
前述固体酸催化剂的用量相对于1g的二羰基化合物优选为0.001～1.0g，更优选为0.02～0.9g。
本发明的原料合成1反应可以在除了醇以外的溶剂的存在下进行，作为所使用的溶剂只要不抑制反应就没有特别的限制，溶剂的实例包括水；酰胺类如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等；脲类如1，3-二甲基咪唑啉酮等；醚类如二乙醚、二异丙基醚、四氢呋喃、二噁烷等；芳香族烃类如苯、甲苯、二甲苯等；羧酸酯类如乙酸乙酯、乙酸丁酯等；腈类如乙腈、丙腈等；亚砜类如二甲亚砜等。腈类、脲类、羧酸酯和芳香族烃类是优选使用的。再者，这些溶剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
根据反应溶液的均匀性、搅拌性来适宜调节前述溶剂的用量，并且相对于1g的脲化合物优选为0～100g，更优选为0～50g。
本发明的原料合成1反应例如通过将固体酸催化剂、二羰基化合物、脲化合物和醇混合后边搅拌边反应的方法来进行。此时的反应温度优选为0～300℃，更优选为20～200℃，反应压力不是特别限制的。
在本发明的原料合成1反应中获得的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物可以在反应结束之后通过普通方法如中和、萃取、过滤、浓缩、蒸馏、重结晶、结晶、柱层析法等来分离和提纯。
[通过4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物的酯化来制备4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物的方法(原料合成法2)]
本发明中用通式(1)表示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物还可以通过在固体酸催化剂的存在下让通式(6)所示的4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物与通式(5)所示的醇反应来合成(原料合成法2)：
Figure G2007800075082D00081
式中，R、R1和R2如以上所定义，
R3OH         (5)
式中，R3如以上所定义。
本发明的4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物用通式(6)表示。在通式(6)中，R、R1和R2如以上所定义。4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物可以通过公知方法或类似于公知方法的方法来合成。
本发明的原料合成2中所使用的醇用前述通式(5)表示。在该通式(5)中，R3如以上所定义。
前述醇的量相对于1mol的4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物优选为0.5～200mol，更优选为2.0～150mol。
本发明的原料合成2中所使用的固体酸催化剂只要是具有布朗斯台德酸中心的固体，就没有特别限制。固体酸催化剂的实例包括：粘土矿物如酸性白土等；磺酸型阳离子交换树脂如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；氟化磺酸树脂如Nafion等；以及无机氧化物如硅石-氧化铝、沸石、氧化钒等。优选使用磺酸型阳离子交换树脂。再者，这些固体酸催化剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
前述固体酸催化剂的用量相对于1g的4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物，优选为0.001～1.0g，更优选为0.002～0.9g。
本发明的原料合成2可以在除了醇以外的溶剂的存在下进行。作为所使用的溶剂只要不抑制反应就没有特别的限制，溶剂的实例包括水；酰胺类如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等；脲类如1，3-二甲基咪唑啉酮等；醚类如二乙醚、二异丙基醚、四氢呋喃、二噁烷等；芳香族烃类如苯、甲苯、二甲苯等；羧酸酯类如乙酸乙酯、乙酸丁酯等；腈类如乙腈、丙腈等；亚砜类如二甲亚砜等。腈类、脲类、羧酸酯和芳香族烃类是优选使用的。再者，这些溶剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
根据反应溶液的均匀性、搅拌性等适当调节前述溶剂的用量，并且相对于1g的4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物优选为0～100g，更优选为0～50g。
本发明的原料合成2例如通过将固体酸催化剂、4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物和醇混合后边搅拌边反应等方法来进行。此时的反应温度优选为0～200℃，更优选为10～100C，反应压力不是特别限制的。
在本发明的原料合成2中获得的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物可以在反应结束之后通过普通方法如中和、萃取、过滤、浓缩、蒸馏、重结晶、结晶、柱层析法来分离和提纯。4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物尤其可以不用分离和提纯而连续用于下一反应(4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物与氢气的反应)。
实施例
接着，通过实施例具体说明本发明，但本发明的范围不受这些实施例的限制。
实施例1(4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法1)
向装有搅拌装置和温度计的内容积为30m1的玻璃制容器内添加1.00g(11.3mmol)的1，3-二甲基脲、1.65g(11.3mmol)的40质量％乙二醛水溶液、0.2g的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX2)和10ml(247mmol)的甲醇，并且将该混合物在搅拌下在60℃反应4.5小时。反应结束后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了1.50g的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：76％)。
实施例2(4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法1)
向装有搅拌装置和温度计的内容积为30ml的玻璃制容器内添加1.00g(11.3mmol)的1，3-二甲基脲、1.65g(11.3mmo1)的40质量％乙二醛水溶液、0.2g的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex M31)和10ml(247mmol)的甲醇，并且将该混合物在搅拌下在60℃反应4.5小时。反应结束后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了1.46g的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：74％)。
实施例3(4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法1)
向装有搅拌装置和温度计的内容积为30ml的玻璃制容器内添加1.00g(11.3mmol)的1，3-二甲基脲、0.95g(4.5mmol)的乙二醛三聚体二水合物、0.2g的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex M31)和10ml(247mmol)的甲醇，并且将该混合物在搅拌下在60℃反应4.5小时。反应结束后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了1.65g的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：84％)。
实施例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1)
向装有搅拌装置和温度计的内容积为30ml的玻璃制容器内添加1.00g(11.3mmol)的1，3-二甲基脲、1.65g(11.3mmol)的40质量％乙二醛水溶液、0.2g的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX2)和10ml(109mmol)的正丁醇，并且将该混合物在搅拌下在60℃反应4.5小时。反应结束后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了1.02g的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：35％)。
参考例1(4，5-二羟基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和滴液漏斗的内容积为1000ml的玻璃制容器内添加290g(2.0mol)的40质量％乙二醛水溶液和三乙胺(反应溶液的pH是9)。接着，缓慢添加在176ml水中溶解有176g(2.0mol)的1，3-二甲基脲的溶液，同时保持液体温度为25～35℃。然后，在搅拌的同时在该温度下反应15小时，获得666.6g的含有4，5-二羟基-2-咪唑啉酮的水溶液。
向333.3g的该水溶液中添加700ml的碳酸二乙酯，共沸蒸馏水(40～60℃，2～13kPa)。将所得的白色固体过滤后，在50℃下减压干燥，获得137g纯度为94.1％(通过高效液相色谱法获得的绝对数值)的4，5-二羟基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(基于1，3-二甲基脲的分离收率：88.3％)。
实施例5(4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法2)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(3.4mmol)的4，5-二羟基-1，3-二甲基咪唑啉酮、100mg的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Nafion)和5ml的甲醇，并且让该混合物在室温下反应5小时。在反应结束之后，通过气相色谱法分析该反应溶液(通过内标法测定)，结果发现，生成了540mg的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：91％)。
实施例6(4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法2)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(3.4mmol)的4，5-二羟基-1，3-二甲基咪唑啉酮、100mg的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX2)和5ml的甲醇，并且让该混合物在室温下反应16小时。在反应结束之后，通过气相色谱法分析该反应溶液(通过内标法测定)，结果发现，生成了571mg的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：96％)。
实施例7(4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法2)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(3.4mmol)的4，5-二羟基-1，3-二甲基咪唑啉酮、100mg的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX2)、1ml的甲醇和0.5ml的水，并且让该混合物在室温下反应5小时。在反应结束之后，通过气相色谱法分析该反应溶液(通过内标法测定)，结果发现，生成了571mg的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：96％)。
实施例8(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置和温度计的内容积为100ml的不锈钢制耐压容器内添加1.00g(5.7mmol)的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.1g的铂-钯/碳和10ml的乙二醇，并且将该混合物在氢气氛围(2.4MPa)中在150C下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了598mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：91％)。
实施例9(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置和温度计的内容积为100ml的不锈钢制耐压容器内添加1.00g(5.7mmol)的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.1g的铂-钯/碳和10ml的乙二醇，并且将该混合物在氢气氛围(2.4MPa)中在50℃下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了605mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：92％)。
实施例10(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置和温度计的内容积为100ml的不锈钢制耐压容器内添加4.00g(22.8mmol)的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.4g的铂-钯/碳和40ml的水，并且将该混合物在氢气氛围(2.4MPa)中在150℃下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了2.39g的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：92％)。
实施例11(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(2.9mmol)的4，5-二甲氧基-1，3-二甲基咪唑啉酮、0.05g的铂-钯/碳和5ml的正丁醇，并且将该混合物在氢气氛围(常压)中在100。C下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了291mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：89％)。
实施例12(4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法2)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(3.4mmol)的4，5-二羟基-1，3-二甲基咪唑啉酮、50mg的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX4)和5ml(55mmol)的正丁醇，并且让该混合物在室温下反应16小时。在反应结束之后，通过气相色谱法分析该反应溶液(通过内标法测定)，结果发现，生成了813mg的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：92％)。
实施例13(4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法2)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(3.4mmol)的4，5-二羟基-1，3-二甲基咪唑啉酮、100mg的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX4)和5ml(55mmol)的正丁醇，并且让该混合物在50℃下反应5小时。在反应结束之后，通过气相色谱法分析该反应溶液(通过内标法测定)，结果发现，生成了613mg的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：70％)。
实施例14(4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成：原料合成法2)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为300ml的玻璃制容器内添加20g(137mmol)的4，5-二羟基-1，3-二甲基咪唑啉酮、2g的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX4)和200ml(2.2mol)的正丁醇，并且让该混合物在室温下反应5小时。在反应结束之后，将该反应溶液过滤，将滤液在减压下浓缩。所得的浓缩物通过硅胶柱层析法提纯(洗脱剂：己烷/乙酸乙酯＝10/1)，获得27g的无色液体状的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(分离收率：76％)。
4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的物理性能如下所示。
1H-NMR(DMSO-d6，δ(ppm))；0.93(6H，t，J＝7.3Hz)，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-MS(m/e)；259(M+1)
实施例15(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(1.9mmol)的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.05g的铂-钯/碳和5ml的正丁醇，并且将该混合物在氢气氛围(常压)中在100℃下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了216mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：98％)。
实施例16(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(1.9mmol)的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.05g的钯/碳和5ml的正丁醇，并且将该混合物在氢气氛围(常压)中在100℃下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了158mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：72％)。
实施例17(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(1.9mmol)的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.05g的铂-钯/碳和5ml的正丁醇，并且将该混合物在氢气氛围(常压)中在50℃下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了216mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：98％)。
实施例18(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(1.9mmol)的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.05g的铂-钯/碳和5ml的乙醇，并且将该混合物在氢气氛围(常压)中在100℃下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了212mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：96％)。
实施例19(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为30ml的玻璃制容器内添加500mg(1.9mmol)的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、0.05g的铂-钯/碳和5ml的异丙醇，并且将该混合物在氢气氛围(常压)中在100C下搅拌6小时。在反应结束之后，通过气相色谱法(内标法)分析该反应溶液，结果发现，生成了210mg的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：95％)。
实施例20(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为1000ml的玻璃制容器内添加100g(387mmol)的4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、10g的铂-钯/碳(商品名：ASCA2(由N.E.ChemcatCorporation生产))和700ml的正丁醇，并且将该混合物在氢气氛围(常压)中在55～65℃下搅拌12小时。在反应结束之后，将该反应溶液过滤，将滤液在减压下浓缩。所得的浓缩物在减压下蒸馏(90℃，0.2kPa)，获得了33.7g的无色液体状的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(分离收率：76％)。
实施例21(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
(反应A：原料合成法2)
向装有搅拌装置、温度计和回流冷凝器的内容积为2000ml的玻璃制容器内添加130g(0.84mol)在参考例1中合成的4，5-二羟基-1，3-二甲基咪唑啉酮、13g的磺酸型阳离子交换树脂(商品名：Dowex50WX2)和1300ml的正丁醇，并且让该混合物在室温下反应17小时，获得含有4，5-二丁氧基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮作为主成分的反应溶液。
(反应B)
将该反应溶液过滤，然后将13g的铂-钯/碳(ASCA：50％含水物)添加到所得滤液中。在氢气气氛(常压)下，让该混合物在搅拌的同时在60～80℃反应8小时。在反应结束之后，将该反应溶液过滤，通过气相色谱法(内标法)分析，结果发现，生成了83.11g的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(反应收率：87％)。接着，将该反应溶液在减压下蒸馏(100～110℃，1.2kPa)，获得70.55g的无色透明液体状的、纯度为96％的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(基于4，5-二羟基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的分离收率：71％)。
参考例2(4，5-二羟基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的合成)
反应在与参考例1相同的条件下进行，只是在参考例1中的碳酸二乙酯改变为乙酸丁酯。其结果，获得了133.18g的纯度为89.6％(通过高效液相色谱法获得的绝对数值)的4，5-二羟基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(基于1，3-二甲基脲的分离收率：81.7％)。
工业实用性
本发明涉及制备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药物·农药等的原料、合成中间体的化合物。

Claims (4)

1.一种制备通式(2)所示的2-咪唑啉酮化合物的方法，其特征在于，在金属催化剂的存在下，使通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物与氢气反应，
Figure FSB00000445899900011
式中，R1、R2和R可以相同或不同，表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，R3表示具有1-6个碳原子的烷基，
Figure FSB00000445899900012
式中，R1、R2和R如以上所定义，
其中该金属催化剂包括选自钯、铂以及镍所组成的组中的至少一种金属原子。
2.根据权利要求1所述的制备2-咪唑啉酮化合物的方法，进一步包括在固体酸催化剂的存在下使通式(3)所示的二羰基化合物、通式(4)所示的脲化合物和通式(5)所示的醇反应，制备通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物，
Figure FSB00000445899900013
式中，R表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，
式中，R1和R2可以相同或不同，表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，
R3OH                            (5)
式中，R3表示具有1-6个碳原子的烷基。
3.根据权利要求1所述的制备2-咪唑啉酮化合物的方法，进一步包括在固体酸催化剂的存在下使通式(6)所示的4，5-二羟基-2-咪唑啉酮化合物与通式(5)所示的醇反应，制备通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物，
Figure FSB00000445899900021
式中，R1、R2和R可以相同或不同，表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，
R3OH                            (5)
式中，R3表示具有1-6个碳原子的烷基。
4.根据权利要求3所述的制备2-咪唑啉酮化合物的方法，其中在制备通式(1)所示的4，5-二烷氧基-2-咪唑啉酮化合物之后，不将其分离，在金属催化剂的存在下，与氢气反应。
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