CN102408374B - 1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的合成方法，属于医药中间体合成领域，是以2-咪唑烷酮和甲基磺酰氯为原料，以有机碱为捕酸剂，在无水有机溶剂中反应制得，反应结束后将有机溶剂进行回收循环利用，残余物用溶剂进行重结晶，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮。本发明具有工艺条件温和、易操作、反应产率高、生产成本低的特点，是一种更适合大生产的1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的合成方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的合成方法，属于医药中间体合成领域。
背景技术
1-甲磺酰基2-咪唑烷酮俗称甲咪，是1-氯甲酰基-3-甲磺酰基-2-咪唑烷酮制备的原料之一，而1-氯甲酰基-3-甲磺酰基-2-咪唑烷酮则是合成第三代青霉素美洛西林的重要中间体。美洛西林属于新一代半合成的第三代青霉素类药物，对革兰阳性菌及大肠杆菌、肠杆菌属、变形杆菌等革兰阳性杆菌有较强的抗菌作用；临床上对铜绿假单胞菌、肺炎棵雷伯杆菌、链球菌等细菌感染均有较好的疗效，已被列入国家基本药物目录。
目前现有文献资料报道1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的合成方法大都是直接以2-咪唑烷酮和甲基磺酰氯为原料反应制得。如山东瑞阳制药有限公司(CN1473817A)提出，将2-咪唑烷酮和甲基磺酰氯按一定配比混合，然后缓慢升温至80～120℃，反应2～5h后加水重结晶，得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮。此工艺存在的缺点是反应温度高，反应后期为非均相体系，传质不好、不易操作，产品收率低，工业化困难。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种安全合理、工艺条件温和、易操作、反应产率高、生产成本低、更适合工业化的1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的化学合成方法。
所述的1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的合成方法，是以2-咪唑烷酮和甲基磺酰氯为原料，以有机碱为捕酸剂，在无水有机溶剂中反应制得，反应结束后将有机溶剂进行回收循环利用，残余物用溶剂进行重结晶，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮。
其反应方程式为：
所述的2-咪唑烷酮、甲基磺酰氯、有机碱的摩尔比为1∶1～2∶1～3，反应温度为10～80℃，反应时间为2～7小时。
所述的有机溶剂为苯、甲苯、环己烷、二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃或四氯化碳中的一种。
所述的有机碱为吡啶、三乙胺或N，N-二甲基甲酰胺中的一种。
所述的重结晶溶剂为乙醇、水、甲醇中的一种或多种。
具体步骤如下：
将2-咪唑烷酮和有机碱投入有机溶剂中，混合均匀，2-咪唑烷酮质量(g)和有机碱体积(ml)之和与有机溶剂体积(ml)之间的比值为1∶8～15；在10～20℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的有机溶剂溶液，其中甲基磺酰氯质量(g)与有机溶剂体积(ml)之间的比值为1∶0.5～2，用时40min～2h；滴完后升温至40～80℃保温0.5～5h；在压力为0.05～0.85MPa时减压蒸馏1～3h，回收有机溶剂；然后以残余液与重结晶溶剂的体积比为1∶8～10的比例投入重结晶溶剂，加热回流0.5～2h或加热澄清后，冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮。
本发明的有益效果如下：
本发明与现有工艺相比，生产安全合理，工艺条件温和，反应易操作，其反应溶剂和重结晶溶剂都可以回收循环利用，而且产品收率高达75％以上，生产成本低，基本无污染，更适合于大规模的生产，具有较大的市场价值，创造更大的经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
当物料摩尔比2-咪唑烷酮∶甲基磺酰氯∶吡啶为1∶1∶1，溶剂为无水四氯化碳，2-咪唑烷酮质量(g)和吡啶体积(ml)之和与四氯化碳体积(ml)之间的比值为1∶8；其中甲基磺酰氯质量(g)与四氯化碳体积(ml)之间的比值为1∶2，残余液与纯化水的体积比为1∶9，其中具体操作如下：
将2-咪唑烷酮和吡啶投入四氯化碳中，混合均匀，在10℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的四氯化碳溶液，用时1h。滴完后升温至50℃保温4h，0.07MP时减压蒸馏2h回收四氯化碳，然后向残余液中加入纯化水，加热后澄清，降温冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮，收率达到76％，熔点为191.2～191.6℃。
实施例2
当物料摩尔比2-咪唑烷酮∶甲基磺酰氯∶三乙胺为1∶1.5∶2，溶剂为无水四氢呋喃，2-咪唑烷酮质量(g)和三乙胺体积(ml)之和与四氢呋喃体积(ml)之间的比值为1∶10；其中甲基磺酰氯质量(g)与四氢呋喃体积(ml)之间的比值为1∶1.5，残余液与重结晶溶剂的体积比为1∶8，重结晶溶剂中的纯化水与甲醇的体积比为1∶1，具体操作如下：
将2-咪唑烷酮和三乙胺投入四氢呋喃中，混合均匀，在20℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的四氢呋喃溶液，用时1.5h。滴完后升温至40℃保温5h，0.05MP减压蒸馏3h回收四氢呋喃，然后向残余液中加入纯化水和甲醇的混合液，加热回流1h，冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮，收率高达80％，熔点为191.0～191.5℃。
实施例3
当物料摩尔比2-咪唑烷酮∶甲基磺酰氯∶吡啶为1∶1.8∶1，溶剂为二氧六环，2-咪唑烷酮质量(g)和吡啶体积(ml)之和与二氧六环体积(ml)之间的比值为1∶12；其中甲基磺酰氯质量(g)与二氧六环体积(ml)之间的比值为1∶1，残余液与重结晶溶剂的体积比为1∶10，具体操作如下：
将2-咪唑烷酮和吡啶投入二氧六环中，混合均匀，在20℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的二氧六环溶液，用时2h。滴完后升温至80℃保温3h，0.085MP减压蒸馏1h回收二氧六环，然后向残余液中加入乙醇，加热回流0.5h后冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮，收率达到79％，熔点为190.9～191.3℃。
实施例4
当物料摩尔比2-咪唑烷酮∶甲基磺酰氯∶N，N-二甲基甲酰胺为1∶1.3∶1.5，溶剂为甲苯，2-咪唑烷酮质量(g)和N，N-二甲基甲酰胺体积(ml)之和与甲苯体积(ml)之间的比值为1∶15；其中甲基磺酰氯质量(g)与甲苯体积(ml)之间的比值为1∶0.5，残余液与重结晶溶剂的体积比为1∶8，具体操作如下：
将2-咪唑烷酮和N，N-二甲基甲酰胺投入甲苯中，混合均匀，在15℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的甲苯溶液，用时40min。滴完后升温至80℃保温4h，0.06MP减压蒸馏2.5h回收甲苯，然后向残余液中加入纯化水，加热溶清后冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮，收率达到78.5％，熔点为191.0～191.2℃。
实施例5
当物料摩尔比2-咪唑烷酮∶甲基磺酰氯∶三乙胺为1∶1.8∶1.5，溶剂为苯，2-咪唑烷酮质量(g)和三乙胺体积(ml)之和与苯体积(ml)之间的比值为1∶10；其中甲基磺酰氯质量(g)与苯体积(ml)之间的比值为1∶1.5，残余液与重结晶溶剂的体积比为1∶9，重结晶溶剂中的纯化水与甲醇的体积比为1∶2，具体操作如下：
将2-咪唑烷酮和三乙胺投入苯中，混合均匀，在20℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的苯溶液，用时1h。滴完后升温至40℃保温5h，0.05MP减压蒸馏3h回收苯，然后向残余液中加入纯化水和甲醇的混合液，加热回流0.5h，冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮，收率达到77％，熔点为191.0～191.5℃。
实施例6
当物料摩尔比2-咪唑烷酮∶甲基磺酰氯∶三乙胺为1∶2∶3，溶剂为三氯甲烷，2-咪唑烷酮质量(g)和三乙胺体积(ml)之和与三氯甲烷体积(ml)之间的比值为1∶15；其中甲基磺酰氯质量(g)与三氯甲烷体积(ml)之间的比值为1∶1，残余液与重结晶溶剂的体积比为1∶10，重结晶溶剂中的纯化水与乙醇的体积比为1∶0.5，具体操作如下：
将2-咪唑烷酮和三乙胺投入氯仿中，混合均匀，在20℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的氯仿溶液，用时1h。滴完后升温至40℃保温1h，0.08MP减压蒸馏1h回收氯仿，然后向残余液中加入纯化水和乙醇的混合液，加热回流0.5h，冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮，收率达到78％，熔点为191.2～191.9℃。
实施例7
当物料摩尔比2-咪唑烷酮∶甲基磺酰氯∶吡啶为1∶2∶1，溶剂为环己烷，2-咪唑烷酮质量(g)和吡啶体积(ml)之和与环己烷体积(ml)之间的比值为1∶8；其中甲基磺酰氯质量(g)与环己烷体积(ml)之间的比值为1∶0.5，残余液与重结晶溶剂的体积比为1∶9，具体操作如下：
将2-咪唑烷酮和吡啶投入环己烷中，混合均匀，在12℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的环己烷溶液，用时40min。滴完后升温至40℃保温1.5h，0.075MP减压蒸馏2h回收环己烷，然后向残余液中加入纯化水，加热澄清后冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮，收率达到76％，熔点为190.8～191.7℃。
本发明具有工艺条件温和、操作简单、反应产率高、溶剂可循环使用、生产成本低、更适合大生产等优点，是一种较安全合理的1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的化学合成方法。
Claims (1)
1.一种1-甲磺酰基2-咪唑烷酮的合成方法，其特征在于以2-咪唑烷酮和甲基磺酰氯为原料，以有机碱为捕酸剂，在无水有机溶剂中反应制得，反应结束后将有机溶剂进行回收循环利用，残余物用溶剂进行重结晶，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮；
反应步骤为：
将2-咪唑烷酮和有机碱投入有机溶剂中，混合均匀，2-咪唑烷酮质量和有机碱体积之和与有机溶剂体积之间的比值为1:8～15；在10～20℃下边搅拌边滴加甲基磺酰氯的有机溶剂溶液，其中甲基磺酰氯质量与有机溶剂体积之间的比值为1:0.5～2，用时40min～2h；滴完后升温至40～80℃保温0.5～5h；在压力为0.05～0.85MPa时减压蒸馏1～3h，回收有机溶剂；然后以残余液与重结晶溶剂的体积比为1:8～10的比例投入重结晶溶剂，加热回流0.5～2h或加热澄清后，冷却至0℃抽滤，用纯化水淋洗，烘干后得1-甲磺酰基2-咪唑烷酮；
其中，质量以g计，体积以mL计。
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