CN101845025B - 3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法 - Google Patents
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Abstract
3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法，它涉及1,3-噁唑烷-2-酮的不饱和酰基取代衍生物的制备方法。本发明解决现有3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法存在工艺复杂、反应条件苛刻、反应周期长、反应产率低和生产成本高的问题。本发明的制备方法：将1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于四氢呋喃溶剂中，再加入缚酸剂三乙胺和活化后的4
Description
技术领域
本发明涉及一种1,3-噁唑烷-2-酮的不饱和酰基取代衍生物的制备方法。
背景技术
3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮因其分子中含有β-二酮的结构单元而显现出与手性金属具有良好的络合能力，使其在1,3-偶极环加成反应、Diels-Alder反应、烷基化反应、酰基化反应、羟醛缩合等不对称合成领域以及天然产物合成等领域成为重要的反应试剂。 常见的3-α,β-不饱酰基-1,3-噁唑烷-2-酮合成方法主要有以下几种：（一） Evans等人最初合成这类化合物时是以正丁基锂作强碱，-78℃下α,β-不饱和酰氯和1,3-噁唑烷-2-酮反应得产物。这种方法最大的缺点是反应条件苛刻，后处理繁琐且收率不高。（二）以α,β-不饱和羧酸和1,3-噁唑烷-2-酮为原料，使用复合脱水剂，常见的复合脱水剂主要有DIC+DMAP和DCC+DMAP两类，此类反应除脱水剂价格高、用量大外还存在α,β-不饱和羧酸需大大过量、反应时间较长等缺点。（三）先将α,β-不饱和羧酸与α,β-不饱和酰氯在-20℃反应2小时生成α,β-不饱和酸酐，再将α,β-不饱和酸酐与1,3-噁唑烷-2-酮反应，以无水氯化锂为催化剂，三乙胺为缚酸剂反应得产品。此类反应除需要低温外，反应过程分为两步，也较为复杂。（四）以β-溴代酰氯和1，3-噁唑烷-2-酮为原料，等摩尔量的溴化甲基镁作催化剂，反应先得到N-β-卤代酰基-1，3-噁唑烷-2-酮，再用三乙胺为缚酸剂，脱掉一分子溴化氢，得产物。这类反应同样存在催化剂价格昂贵，反应过程复杂且收率较低（41%）等缺点。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法存在工艺复杂、反应条件苛刻、反应周期长、反应产率低和生产成本高的问题，本发明提供了一种3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法。
本发明的3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于除水后的四氢呋喃溶剂中，然后加入缚酸剂三乙胺和活化后的4 
分子筛粉末，搅拌5~15min得溶液；其中1,3-噁唑烷-2-酮与三乙胺的摩尔比为1:1.2~3.0，1,3-噁唑烷-2-酮摩尔量与四氢呋喃体积的比例为0.03mol: 50~60mL，活化后的4
分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的20%~50%，4分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结4~5h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中以1~1.3mL/min的速率加入脂肪族α，β-不饱和酰氯，脂肪族α，β-不饱和酰氯滴加完后，反应5~10min，其中控制反应体系温度不高于40℃，脂肪族α，β-不饱和酰氯与溶液中1,3-噁唑烷-2-酮的摩尔比为1.1~1.3:1，所述脂肪族α，β-不饱和酰氯中碳原子的个数为3~12；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入体积比为5:2的乙酸乙酯和饱和食盐水，萃取分离取油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中脂肪族α,β-不饱酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本发明的步骤二还可以按以下步骤进行：向步骤一得到的溶液中加入芳香族α，β-不饱和酰氯，芳香族α，β-不饱和酰氯滴加完后，反应5~10min，其中控制反应体系温度不高于40℃，芳香族α，β-不饱和酰氯与溶液中1,3-噁唑烷-2-酮的摩尔比为1.1~1.3:1，芳香族α，β-不饱和酰氯是在苯环上衍生的芳香族α，β-不饱和酰氯；步骤二中芳香族α,β-不饱酰氯在使用前要进行除水处理。本发明步骤二中脂肪族α,β-不饱和酰氯为丙烯酰氯或者(E)-2-丁烯酰氯；芳香族α,β-不饱和酰氯为3-苯基丙烯酰氯、3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰氯、3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯或者3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯。
本发明步骤一中使用的1,3-噁唑烷-2-酮粉末使用前需研磨，以加快其在四氢呋喃中的溶解速度。本发明所使用的1,3-噁唑烷-2-酮、α,β-不饱酰氯（脂肪族α,β-不饱酰氯或者芳香族α,β-不饱酰氯）、傅酸剂三乙胺、溶剂四氢呋喃使用前需严格除水干燥，采用本领域常规技术手段进行严格除水即可。4分子筛需要活化后使用，活化后的4
分子筛可以有效地吸附反应体系微量的水。
本发明步骤二中的通过薄层层析法（TLC）监控反应停止时间，碘熏法能够看出1,3-噁唑烷-2-酮是否全部转化，当全部转化后即可停止反应。本发明步骤三中进行旋转以蒸发除掉反应体系中的四氢呋喃溶剂；步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:3~5。
本发明步骤二的反应过程为自动放热过程，需通过控制α，β-不饱酰氯的加入速度使反应温度不超过40℃。由于脂肪族α，β-不饱和酰氯的反应活性高，要严格控制其加入速率在1~1.3mL/min；芳香族α，β-不饱和酰氯的反应活性低，可一次性加入进行反应，无需控制加入速率。
本发明选用碳原子个数为3~12的脂肪族α,β-不饱酰氯，脂肪族α,β-不饱酰氯的活泼性随碳原子个数的增加会有多降低，但在3~12的碳原子个数内脂肪族α,β-不饱酰氯还是具有很高的活泼性，能够实现本发明。本发明中脂肪族α,β-不饱酰氯的碳原子个数优选为3~8个，最佳优选个数为3~4个。
本发明选用在苯环上衍生的芳香族α，β-不饱和酰氯，相比于脂肪族α,β-不饱酰氯，芳香族α，β-不饱和酰氯的活泼性较低，但是在苯环上衍生的芳香族α，β-不饱和酰氯还是具有很好的活泼性，能够实现本发明的。由硝基的强吸电子效应知，硝基取代后苯环衍生的芳香族酰氯反应活性很低，而本发明采用3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯或者3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯为原料，均可顺利得到相应的3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮，因此，本发明选用在苯环衍生的芳香族-α，β-不饱和酰氯均可实现本发明。
本发明的制备方法过程中的化学反应方程式通式如下：
Et3N为傅酸剂三乙胺，其中R1举例为H、CH3、
、
、
或
，分别对应得到的3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮
为3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮、3-[(E)-2-丁烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮、3-(3-苯丙烯酰基)-1,3-噁唑烷-2-酮、3-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮、3-[3-(4-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮 或者3-[3-(3-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3噁唑烷-2-酮。但是，R1不限于上述列举的六种官能团。
本发明的有益效果如下：
1、本发明中α,β-不饱和酰氯和1,3-噁唑烷-2-酮在三乙胺存在下室温反应即可直接生成3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮，反应条件温和。
如前所述，3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的合成大多以强碱正丁基锂作催化剂，由于正丁基锂与1,3-噁唑烷-2-酮形成锂盐的过程是一个剧烈的放热过程，所以要求反应在-78℃下进行，本发明用三乙胺替代强碱正丁基锂，反应室温即可进行，且放热较少，无需外部降温，反应条件温和。
2、本发明的制备过程仅为5~10分钟，反应时间明显缩短，反应周期短。而现有的制备方法反应时间较长、一般需要2~6小时，有时甚至需要16~24小时。
3、本发明在无水无氧氮气保护下进行，无需使用价格昂贵的脱水剂，仅需要少量的活化后的4
分子筛（1,3-噁唑烷-2-酮质量的20%~50%）作为脱水剂，除去反应体系中的微量水分，保持反应体系的无水状态，使反应顺利进行。生成成本降低。
4、本发明的制备方法替代了传统的两步法，制备工艺明显简化。
5、本发明方法的反应条件温和，副反应少，得到白色或黄色针状晶体，转化率达到95%以上，且纯品收率大于75%。
6、本发明方法适用范围广泛，发明中采用两大类α,β-不饱和酰氯，即脂肪族α,β-不饱和酰氯和芳香族α,β-不饱和酰氯，均取得了良好的制备效果。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于四氢呋喃溶剂中，然后加入缚酸剂三乙胺和活化后的4分子筛粉末，搅拌5~15min得溶液；其中1,3-噁唑烷-2-酮与三乙胺的摩尔比为1:1.2~3.0，1,3-噁唑烷-2-酮摩尔量与四氢呋喃体积的比例为0.03mol: 50~60mL，活化后的4分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的20%~50%，4分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结4~5h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中以1~1.3mL/min的速率加入脂肪族α，β-不饱和酰氯，脂肪族α,β-不饱和酰氯滴加完后，反应5~10min，其中控制反应体系温度不高于40℃，脂肪族α，β-不饱和酰氯与溶液中1,3-噁唑烷-2-酮的摩尔比为1.1~1.3:1，所述脂肪族α，β-不饱和酰氯中碳原子的个数为3~12；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入体积比为5:2的乙酸乙酯和饱和食盐水，萃取分离取油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中脂肪族α,β-不饱酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本实施方式步骤一中使用的1,3-噁唑烷-2-酮粉末使用前需研磨，以加快其在四氢呋喃中的溶解速度。步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中脂肪族α,β-不饱酰氯在使用前要进行除水处理，除水处理方法采用本领域技术人员的公知技术即可。本实施方式步骤二的反应过程为自动放热过程，需通过控制脂肪族α，β-不饱酰氯的加入速度使反应温度不超过40℃。由于脂肪族α,β-不饱和酰氯的反应活性高，要严格控制其加入速率在1~1.3mL/min。
本实施方式的制备方法替代了传统的两步法，制备工艺明显简化，反应条件温和，副反应少，得到的3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮为白色针状晶体，产率达到76%~78%。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中其中1,3-噁唑烷-2-酮与三乙胺的摩尔比为1:1.2~1.5。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中其中1,3-噁唑烷-2-酮与三乙胺的摩尔比为1:1.2。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一、二或三不同的是步骤一中活化后的4
分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的35%~46%。其它步骤及参数与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一、二或三不同的是步骤一中活化后的4分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的38.31%。其它步骤及参数与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤二中向步骤一得到的溶液中1.2mL/min的速率加入脂肪族α，β-不饱和酰氯。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤一中搅拌10min。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤二中脂肪族α,β-不饱和酰氯为丙烯酰氯或者(E)-2-丁烯酰氯。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤二中通过TCL监控反应停止时间，碘熏法能够得到1,3-噁唑烷-2-酮的转化情况，当1,3-噁唑烷-2-酮全部转化后即可停止反应。其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:3~5。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:4。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同的是步骤三中萃取分离取油层后，再向萃取分离出的水层中加入体积比为5:2的乙酸乙酯和饱和食盐水，进行萃取分离后，然后再向萃取分离出的水层中加入体积比为5:2的乙酸乙酯和饱和食盐水，进行萃取，重复上述操作1~3次，然后合并油层，再用饱和食盐水洗涤合并后的油层洗涤至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶。其它步骤及参数与具体实施方式一至十一之一相同。
本实施方式中对萃取后的水层进行反复萃取，可以将反应产物尽可能的从反应体系中提取出来，提高反应产率，降低生产成本。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的是步骤二按以下步骤进行：向步骤一得到的溶液中加入芳香族α，β-不饱和酰氯，芳香族α，β-不饱和酰氯滴加完后，反应5~10min，其中控制反应体系温度不高于40℃，芳香族α，β-不饱和酰氯与溶液中1,3-噁唑烷-2-酮的摩尔比为1.1~1.3:1；步骤二中芳香族α,β-不饱酰氯在使用前要进行除水处理。其它步骤及参数与具体实施方式一至十二之一相同。
本实施方式步骤二的反应过程为自动放热过程，需通过控制脂肪族α，β-不饱酰氯的加入速度使反应温度不超过40℃。由于芳香族α,β-不饱和酰氯的反应活性低，可一次性加入进行反应，无需控制加入速率。
本实施方式的制备方法替代了传统的两步法，制备工艺明显简化，反应条件温和，副反应少，得到的3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮为黄色针状晶体，产率达到79%~82%。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十三不同的是步骤二中芳香族α,β-不饱和酰氯为3-苯基丙烯酰氯、3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰氯、3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯或者3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯。其它步骤及参数与具体实施方式十三相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式十三或者十四不同的是步骤二中通过TCL监控反应停止时间，碘熏法能够得到1,3-噁唑烷-2-酮的转化情况，当1,3-噁唑烷-2-酮全部转化后即可停止反应。其它步骤及参数与具体实施方式十三或者十四相同。
具体实施方式十六：本实施方式3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将2.61g的1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于50mL四氢呋喃溶剂中，然后加入3.6g的缚酸剂三乙胺和1.3g活化后的4
分子筛粉末，搅拌10min得溶液；4
分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结4h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中以1mL/min的速率加入3.0mL的丙烯酰氯，丙烯酰氯滴加完后，反应5min，其中控制反应体系温度不高于40℃；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入50mL的乙酸乙酯和20mL的饱和食盐水，萃取分离取油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中丙烯酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本实施方式步骤一中活化后的4
分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的49.81%。本实施方式采用的脂肪族α,β-不饱和酰氯为丙烯酰氯。本实施方式步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:4。本实施方式步骤二中利用薄层层析法（TLC）监控反应，碘熏法可以看出1,3-噁唑烷-2-酮全部转化完毕，在Rf值=0.6处（展开剂的体积比为石油醚:乙酸乙酯 = 2.5:1），出现一个明显新点，即为产物3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮。
本实施方式步骤二的反应过程中反应体系由无色变为淡黄色粘稠状，步骤三中得到的粗产品为淡黄色油状物。
本实施方式得到的3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮，为白色针状晶体，最终得到3.2g的3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮，产率达到76%。熔点：82~83℃。
本实施方式对得到的3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮分别进行1H NMR（1H核磁共振）、13C-NMR（13C核磁共振）、质谱（MS）和红外光谱（IR）测试，测试结果如下：1HNMR (300 MHz, CDCl3, 单位：ppm) δ4.08(t, J=7.2Hz, 2H, CH2), 4.44 (t, J=7.2Hz, 2H, CH2), 5.90 (dd, J1=12.5Hz, J2=16.1Hz, 1H, =CH2), 6.55 (dd, J1=17.0Hz, J2=16.1Hz,1H, =CH2), 7.49 (q, J1=12.5Hz, J2=17.0Hz , 1H, =CH)。 13C-NMR (75.5MHz, CDCl3, 单位：ppm) δ42.64, 62.18, 126.99, 131.85, 153.42, 165.08. MS: M+Na=164.3(M =141)。IR:(KBr压片，cm-1) 3095, 2995, 1764,1678, 1616, 1209, 1111。
具体实施方式十七：本实施方式3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将2.61g的1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于50mL四氢呋喃溶剂中，然后加入3.6g的缚酸剂三乙胺和1.3g活化后的4
分子筛粉末，搅拌10min得溶液；4
分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结4h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中以1.2mL/min的速率加入3.2mL的(E)-2-丁烯酰氯，(E)-2-丁烯酰氯滴加完后，反应5min，其中控制反应体系温度不高于40℃；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入50mL的乙酸乙酯和20mL的饱和食盐水，萃取分离取油层，然后向萃取分离出的水层中加入体积比为5:2的乙酸乙酯和饱和食盐水，进行萃取分离后，取油层，然后再向萃取分离出的水层中加入体积比为5:2的乙酸乙酯和饱和食盐水，进行萃取分离，取油层，然后合并油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-[(E)-2-丁烯酰基]-1，3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中(E)-2-丁烯酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本实施方式步骤一中活化后的4分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的49.81%。本实施方式采用的脂肪族α,β-不饱和酰氯为(E)-2-丁烯酰氯。本实施方式步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:4。本实施方式步骤二中利用薄层层析法（TLC）监控反应，碘熏法可以看出1,3-噁唑烷-2-酮全部转化完毕，在Rf值=0.55处（展开剂的体积比为石油醚:乙酸乙酯 = 2.5:1），出现一个明显新点，即为产物3-[(E)-2-丁烯酰基]-1，3-噁唑烷-2-酮。
本实施方式步骤二的反应过程中反应体系由无色变为淡黄色粘稠状，步骤三中得到的粗产品为淡黄色油状物。
本实施方式得到的3-[(E)-2-丁烯酰基]-1，3-噁唑烷-2-酮，为白色针状晶体，最终得到3.7g的3-[(E)-2-丁烯酰基]-1，3-噁唑烷-2-酮，产率达到78%。
本实施方式对得到的3-[(E)-2-丁烯酰基]-1，3-噁唑烷-2-酮分别进行1H NMR（1H核磁共振）、13C-NMR（13C核磁共振）、质谱（MS）和红外光谱（IR）测试，测试结果如下：1HNMR (300 MHz, CDCl3, 单位：ppm) δ1.81 (d, J=5.4Hz, 3H, CH3), 3.99 (t, J=7.8Hz, 2H, CH2-N), 4.36(t, J=7.8Hz, 2H, CH2-O), 7.15 (m, 2H, =CH)。 13C-NMR (75.5MHz, CDCl3, 单位：ppm) δ18.53, 42.48, 62.05, 121.44, 146.70, 153.56, 165.18。 MS: M+Na=178.3(M =155)。IR:(KBr压片，cm-1) 2995, 2925,1777, 1638, 1445，1390, 1221，1130。
具体实施方式十八：本实施方式3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将2.61g的1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于60mL四氢呋喃溶剂中，然后加入3.6g的缚酸剂三乙胺和1.0g活化后的4分子筛粉末，搅拌10min得溶液；4分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结5h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中加入5.5g的3-苯基丙烯酰氯，3-苯基丙烯酰氯滴加完后，反应10min，其中控制反应体系温度不高于40℃；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入50mL的乙酸乙酯和20mL的饱和食盐水，进行萃取分离后，取油层，然后再向萃取分离出的水层中加入体积比为5:2的乙酸乙酯和饱和食盐水，进行萃取分离，取油层，然后合并油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-(3-苯丙烯酰基) -1,3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中3-苯基丙烯酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本实施方式步骤一中活化后的4
分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的38.31%。本实施方式采用的芳香族α,β-不饱和酰氯为3-苯基丙烯酰氯。本实施方式步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:4。本实施方式步骤二中利用薄层层析法（TLC）监控反应，碘熏法可以看出1,3-噁唑烷-2-酮全部转化完毕，在Rf值=0.52处（展开剂的体积比为石油醚:乙酸乙酯 = 2:1），出现一个明显新点，即为产物3-(3-苯丙烯酰基) -1,3-噁唑烷-2-酮。
本实施方式步骤二的反应过程中反应体系由无色变为黄色粘稠状，步骤三中得到的粗产品为淡黄色油状物。
本实施方式得到的3-(3-苯丙烯酰基) -1,3-噁唑烷-2-酮为黄色针状晶体，最终得到5.3g的3-(3-苯丙烯酰基) -1,3-噁唑烷-2-酮，产率达到82%。
本实施方式对得到的3-(3-苯丙烯酰基) -1,3-噁唑烷-2-酮分别进行1H NMR（1H核磁共振）、13C-NMR（13C核磁共振）、质谱（MS）和红外光谱（IR）测试，测试结果如下：1HNMR (300 MHz, CDCl3, 单位：ppm) ：4.14(t, J=8.1Hz, 2H, CH2-N), 4.46(t, J=8.1Hz, 2H, CH2-O), 7.39(m, 3H, Ar-H, =CH), 7.61(m, 2H, ，Ar-H), 7.89（m, 2H, Ar-H, =CH）。13C-NMR (75.5MHz, CDCl3, 单位：ppm)：δ42.86, 61.217, 116.62, 128.67, 128.92, 130.73, 134.54, 146.31, 153.65, 165.42。MS: M+Na=240.1 (M =217)。IR:(KBr压片，cm-1) 3095, 1764, 1678, 1616, ,1478, 1111。
具体实施方式十九：本实施方式3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将2.61g的1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于60mL四氢呋喃溶剂中，然后加入3.6g的缚酸剂三乙胺和1.2g活化后的4
分子筛粉末，搅拌10min得溶液；4
分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结4h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中加入6.5g的3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰氯，3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰氯滴加完后，反应10min，其中控制反应体系温度不高于40℃；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入50mL的乙酸乙酯和20mL的饱和食盐水，萃取分离取油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本实施方式步骤一中活化后的4
分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的45.98%。本实施方式采用的芳香族α,β-不饱和酰氯为3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰氯。本实施方式步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:3。本实施方式步骤二中利用薄层层析法（TLC）监控反应，碘熏法可以看出1,3-噁唑烷-2-酮全部转化完毕，在Rf值=0.50处（展开剂的体积比为石油醚:乙酸乙酯 = 2:1），出现一个明显新点，即为产物3-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮。
本实施方式步骤二的反应过程中反应体系由无色变为黄色粘稠状，步骤三中得到的粗产品为淡黄色油状物。
本实施方式制备得到的3-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮为黄色针状晶体，最终得到5.9g的3-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮，产率为80%。
本实施方式对得到的3-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮分别进行1H NMR（1H核磁共振）、13C-NMR（13C核磁共振）、质谱（MS）和红外光谱（IR）测试，测试结果如下：1HNMR (300 MHz, CDCl3, 单位：ppm) δ3.82 (s, 3H, CH3), 4.10 (t, J=8.7Hz, 2H, CH2-N), 4.42(t, J=8.7Hz, 2H, CH2-O), 6.89 (d, J=9.0Hz, 2H, Ar-H), 7.56 (d, J=9.0Hz, 2H, Ar-H), 7.74 (d, J=14.3Hz, 1H, =CH), 7.83 (d, J=14.3Hz, 1H, =CH)。13C-NMR (75.5MHz, CDCl3, 单位：ppm) δδ42.88, 55.42 62.05, 114.08, 114.36, 127.37, 130.47, 146.12, 153.69, 161.81, 165.65。MS: M+Na=270.4 (M =247)。IR:(KBr压片，cm-1) 3095, 1776, 1670, 1593, ,1513, 1175。
具体实施方式二十：本实施方式3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将2.61g的1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于60mL四氢呋喃溶剂中，然后加入3.6g的缚酸剂三乙胺和1.0g活化后的4
分子筛粉末，搅拌10min得溶液；4
分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结5h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中加入6.9g的3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯，3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯加完后，反应10min，其中控制反应体系温度不高于40℃；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入50mL的乙酸乙酯和20mL的饱和食盐水，萃取分离取油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-[3-(4-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本实施方式步骤一中活化后的4
分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的38.31%。本实施方式采用的芳香族α,β-不饱和酰氯为3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯。本实施方式步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:5。本实施方式步骤二中利用薄层层析法（TLC）监控反应，碘熏法可以看出1,3-噁唑烷-2-酮全部转化完毕，在Rf值=0.50处（展开剂的体积比为石油醚:乙酸乙酯 =1.5:1），出现一个明显新点，即为产物3-[3-(4-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮。
本实施方式步骤二的反应过程中反应体系由无色变为黄色粘稠状，步骤三中得到的粗产品为淡黄色油状物。
本实施方式得到的3-[3-(4-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮为黄色针状晶体，最终得到6.2g的3-[3-(4-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮，产率为79%。
本实施方式对得到的3-[3-(4-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮分别进行1H NMR（1H核磁共振）、13C-NMR（13C核磁共振）、质谱（MS）和红外光谱（IR）测试，测试结果如下：1HNMR (300 MHz, CDCl3, 单位：ppm) 4.14 (t, J=8.1Hz, 2H, CH2-N), 4.48(t, J=8.1Hz, 2H, CH2-O), 7.74(d, J=9.0Hz, 2H, Ar-H) 7.84(d, J=16.2Hz, 1H, =CH) 8.02(d, J=16.2Hz, 1H, =CH) 8.24 (d, J=9.0Hz, 2H, Ar-H)。13C-NMR (75.5MHz, CDCl3, 单位：ppm) δ42.79, 62.28, 120.82, 124.19, 129.18, 140.57, 142.97, 149.71, 153.57, 158.36, 164.56。MS: M+Na=285.4 (M =262)。IR:(KBr压片，cm-1) 3095, 1765, 1672, 1519, ,1341, 1219。
具体实施方式二十一：本实施方式3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将2.61g的1,3-噁唑烷-2-酮粉末溶于60mL四氢呋喃溶剂中，然后加入3.6g的缚酸剂三乙胺和1.0g活化后的4
分子筛粉末，搅拌10min得溶液；4分子筛的活化方式为在马弗炉中在450℃下烧结5h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中加入6.9g的3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯，3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯加完后，反应10min，其中控制反应体系温度不高于40℃；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入50mL的乙酸乙酯和20mL的饱和食盐水，萃取分离取油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-[3-(3-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1,3-噁唑烷-2-酮、傅酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
本实施方式步骤一中活化后的4
分子筛的质量是1,3-噁唑烷-2-酮质量的38.31%。本实施方式采用的芳香族α,β-不饱和酰氯为3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯。本实施方式步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:4。本实施方式步骤二中利用薄层层析法（TLC）监控反应，碘熏法可以看出1,3-噁唑烷-2-酮全部转化完毕，在Rf值=0.52处（展开剂的体积比为石油醚:乙酸乙酯 =1.5:1），出现一个明显新点，即为产物3-[3-(3-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮。
本实施方式得到的3-[3-(3-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮为黄色针状晶体，最终得到6.2g的3-[3-(3-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮，产率为80%。
本实施方式对得到的3-[3-(3-硝基苯基)丙烯酰基]-1,3-噁唑烷-2-酮分别进行1H NMR（1H核磁共振）、13C-NMR（13C核磁共振）、质谱（MS）和红外光谱（IR）测试，测试结果如下：1HNMR (300 MHz, CDCl3, 单位：ppm) 4.16 (t, J=7.8Hz, 2H, CH2-N), 4.51(t, J=7.8Hz, 2H, CH2-O), 7.87(d, J=15.6Hz, 1H, =CH), 8.02(d, J=15.6Hz, 1H, =CH) 7.60 (m, 1H, Ar-H) 7.95 (m, 1H, Ar-H ) 8.26 (m, 1H, Ar-H) 8.42(m, 1H, Ar-H)。 13C-NMR (75.5MHz, CDCl3, 单位：ppm) δ42.82, 62.28, 119.69, 123.36, 124.92, 129.99, 133.75, 136.25, 143.19, 148.70, 153.59, 164.67。MS: M+Na=285.4 (M =262)。IR:(KBr压片，cm-1) 3109, 1763, 1682, 1523, 1348, 1245, 1221, 1196。
Claims (10)
1.3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将1，3-噁唑烷-2-酮粉末溶于四氢呋喃溶剂中，然后加入缚酸剂三乙胺和活化后的 
分子筛粉末，搅拌5～15min得溶液；其中1，3-噁唑烷-2-酮与三乙胺的摩尔比为1∶1.2～3.0，1，3-噁唑烷-2-酮摩尔量与四氢呋喃体积的比例为0.03mol∶50～60mL，活化后的 
分子筛的质量是1，3-噁唑烷-2-酮质量的20％～50％， 
分子筛的活化方式是在马弗炉中在450℃下烧结4～5h后，冷却至室温即可；二、向步骤一得到的溶液中以1～1.3mL/min的速率加入脂肪族α，β-不饱和酰氯，脂肪族α，β-不饱和酰氯滴加完后，反应5～10min，其中控制反应体系温度不高于40℃，脂肪族α，β-不饱和酰氯与溶液中1，3-噁唑烷-2-酮的摩尔比为1.1～1.3∶1，所述脂肪族α，β-不饱和酰氯中碳原子的个数为3～12；三、将步骤二反应后的反应体系旋蒸，然后向旋蒸后的剩余物中加入体积比为5∶2的乙酸乙酯和饱和食盐水，萃取分离取油层，再用饱和食盐水洗涤油层至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶，即得3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮；其中步骤一中的1，3-噁唑烷-2-酮、缚酸剂三乙胺和四氢呋喃，及步骤二中脂肪族α，β-不饱酰氯在使用前要进行除水处理，步骤一、步骤二和步骤三均在无水无氧氮气保护下进行。
2.根据权利要求1所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤二中向步骤一得到的溶液中1.2mL/min的速率加入脂肪族α，β-不饱和酰氯。
3.根据权利要求1或2所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤一中搅拌10min。
4.根据权利要求3所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤二中脂肪族α，β-不饱和酰氯为丙烯酰氯或者(E)-2-丁烯酰氯。
5.根据权利要求1、2或4所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤二中通过薄层层析法监控反应停止时间，碘熏法能够得到1，3-噁唑烷-2-酮的转化情况，当1，3-噁唑烷-2-酮全部转化后即可停止反应。
6.根据权利要求5所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤三中重结晶所用溶剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，其中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1∶3～5。
7.根据权利要求5所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤三中萃取分离取油层后，再向萃取分离出的水层中加入体积比为5∶2的乙酸乙酯和饱和食盐水，进行萃取分离后，然后再向萃取分离出的水层中加入体积比为5∶2的乙酸乙酯 和饱和食盐水，进行萃取，重复上述操作1～3次，然后合并油层，再用饱和食盐水洗涤合并后的油层洗涤至中性，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得粗产品，再将粗产品重结晶。
8.根据权利要求1、2、4、6或7所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤二中采用芳香族α，β-不饱和酰氯代替脂肪族α，β-不饱和酰氯，步骤二具体按以下步骤进行：向步骤一得到的溶液中加入芳香族α，β-不饱和酰氯，芳香族α，β-不饱和酰氯滴加完后，反应5～10min，其中控制反应体系温度不高于40℃，芳香族α，β-不饱和酰氯与溶液中1，3-噁唑烷-2-酮的摩尔比为1.1～1.3∶1，芳香族α，β-不饱和酰氯是在苯环上衍生的芳香族α，β-不饱和酰氯；步骤二中芳香族α，β-不饱酰氯在使用前要进行除水处理。
9.根据权利要求8所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤二中芳香族α，β-不饱和酰氯为3-苯基丙烯酰氯、3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰氯、3-(4-硝基苯基)丙烯酰氯或者3-(3-硝基苯基)丙烯酰氯。
10.根据权利要求8所述的3-α，β-不饱和酰基-1，3-噁唑烷-2-酮的制备方法，其特征在于步骤二中通过薄层层析法监控反应停止时间，碘熏法能够得到1，3-噁唑烷-2-酮的转化情况，当1，3-噁唑烷-2-酮全部转化后即可停止反应。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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