CN107879992B - 一种(1-甲基-1h-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种(1‑甲基‑1H‑[1,2,4]三唑‑3‑基)‑甲醇的制备方法,属于有机化学技术领域。以2‑羟基乙酰胺为原料,采用三苯甲基保护羟基后,接着与甲酸乙酯甲酰化反应,随后与甲基肼发生缩合关环脱保护后,得到(1‑甲基‑1H‑[1,2,4]三唑‑3‑基)‑甲醇。该制备方法收率高、成本低、操作条件易于控制,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,属于有机合成技术领域。
背景技术
(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇,英文名:(1-Methyl-1H-[1,2,4]triazol-3-yl)-methanol(CAS 135242-93-2),无色针状结晶,是合成具有抗真菌活性化合物的关键中间体。目前关于该化合物的合成方法报道得比较少,Chem.Pharm.Bul.42(1)85-94,1994报道的方法是以1H-[1,2,4]三唑-3-甲醇为原料,经叔丁基二甲基氯硅烷进行羟基保护后,在氢化钠作用下与碘甲烷反应,然后在氢氧化钠的甲醇溶液中脱掉保护基得到目标产物(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇,该方法步骤繁琐,所用原料1H-[1,2,4]三唑-3-甲醇价格高,且不易获得,限制了(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的工业化生产。
发明内容
为克服以上缺点,本发明提供了一种三步反应制备(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的方法。以2-羟基乙酰胺为原料,采用三苯甲基保护羟基后,接着与甲酸乙酯甲酰化反应,随后与甲基肼发生缩合关环脱保护后,得到(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇。该制备方法收率高、成本低、操作条件易于控制。
一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步,2-羟基乙酰胺、三苯基氯甲烷和缚酸剂在有机溶剂中反应,得到羟基保护的中间体2-三苯甲基氧基乙酰胺;
第二步,2-三苯甲基氧基乙酰胺在甲酸乙酯中,回流条件下得到N-甲酰基-2-三苯甲基氧基乙酰胺;
第三步,N-甲酰基-2-三苯甲基氧基乙酰胺与甲基肼在氯代烃溶剂中,对甲苯磺酸作用下成环,酸性条件下脱掉三苯甲基保护基得到(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇。
反应路线如下:
进一步地,第一步中,所述缚酸剂可以为三乙胺、二异丙乙胺、吡啶、氢化钠中的任意一种,所述有机溶剂为醚类,如乙醚、四氢呋喃、二异丙醚、甲基叔丁基醚,也可以是氯代烃类溶剂,如二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷。
进一步地,在上述技术方案中,所述第一步中,2-羟基乙酰胺、三苯基氯甲烷和缚酸剂的摩尔比为1:1-1.2:1.2-1.5。
进一步地,在上述技术方案中,所述第二步中,甲酸乙酯既是反应原料又作为反应溶剂。
进一步地,在上述技术方案中,所述第三步中,N-甲酰基-2-三苯甲基氧基乙酰胺与甲基肼的摩尔比为1:1-1.5,对甲苯磺酸用量为N-甲酰基-2-三苯甲基氧基乙酰胺当量1-5%。
进一步地,在上述技术方案中,所述第三步中,所述氯代烃溶剂为二氯甲烷、氯仿、或1,2-二氯乙烷。
进一步地,在上述技术方案中,所述第三步中,成环的反应温度为25-60℃。
进一步地,在上述技术方案中,所述第三步中,酸性条件下脱保护基所用酸为盐酸、乙酸或三氟乙酸。
本发明方法三步反应总收率约55%,反应所用原料价格低廉、简单易得。反应条件温和,后处理过程废水少,操作安全性高。所有反应溶剂,比如二氯甲烷、甲酸乙酯、四氢呋喃等可以回收利用,适合工业化生产。
具体实施方式
实施例1
第一步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入50g(0.666mol,1.0eq)2-羟基乙酰胺和500mL二氯甲烷,开启搅拌,然后加入204.1g(0.732mol,1.1eq)三苯基氯甲烷和87.6g(0.866mol,1.3eq)三乙胺,缓慢升温至回流,保温2h,GC中控原料反应完全,降温,加入100mL水,搅拌30min,静置分层,分出下层有机相,然后用100mL二氯甲烷萃取水相,合并有机相,有机相减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙酸乙酯/正庚烷(1:4)打浆,抽滤,干燥得到白色固体2-三苯甲氧基乙酰胺192.3g,收率91%,纯度98.2%(HPLC),mp 175-177℃,MS(m/z)317.1(M+H)+。
第二步,在一个带有机械搅拌器、温度计的2L三口瓶中加入192.3g(0.606mol,1.0eq)2-三苯甲氧基乙酰胺和1L甲酸乙酯,开启搅拌,加热至回流,保温12h,HPLC中控原料剩余小于2%,降温,减压浓缩溶剂得粗品,粗品经甲苯/乙酸乙酯(10:1)重结晶,抽滤,干燥得到白色固体N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺154.9g,收率74%,纯度97.7%(HPLC),mp241-243℃,MS(m/z)345.1(M+H)+。
第三步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入154.9g(0.449mol,1.0eq)N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺、22.7g(0.493mol,1.1eq)甲基肼和800mL二氯甲烷,开启搅拌,加入0.77g(4.5mmol,0.01eq)对甲苯磺酸,室温搅拌4h,HPLC中控原料剩余<1%,滴加225mL 2mol/L盐酸,室温搅拌2小时,饱和碳酸钠溶液调节pH值6-7,分层,水层用二氯甲烷萃取(100mL×2),有机层合并减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙醇/水(1:2)重结晶,抽滤,干燥得无色针状晶体(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇41.6g,收率82%,纯度97.2%(HPLC),mp 72-74℃,1H-NMR(400MHz,CDCl3):3.92(s,3H),4.77(d,J=3.6Hz,2H),4.07(brs,1H),8.03(s,1H);MS(m/z):114.1(M+H)+。
实施例2
第一步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入50g(0.666mol,1.0eq)2-羟基乙酰胺和500mL四氢呋喃,开启搅拌,然后加入222.8g(0.799mol,1.2eq)三苯基氯甲烷和79.0g(0.999mol,1.5eq)吡啶,缓慢升温至回流,保温2h,GC中控原料反应完全,降温,加入100mL水,搅拌30min,静置分层,分出下层有机相,然后用100mL二氯甲烷萃取水相,合并有机相,有机相减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙酸乙酯/正庚烷(1:4)打浆,抽滤,干燥得到白色固体2-三苯甲氧基乙酰胺194.4g,收率92%,纯度98.3%(HPLC),mp 175-177℃。
第二步,在一个带有机械搅拌器、温度计的2L三口瓶中加入194.4g(0.613mol,1.0eq)2-三苯甲氧基乙酰胺和1L甲酸乙酯,开启搅拌,加热至回流,保温12h,HPLC中控原料剩余小于2%,降温,减压浓缩溶剂得粗品,粗品经甲苯/乙酸乙酯(10:1)重结晶,抽滤,干燥得到白色固体N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺154.5g,收率73%,纯度98.1%(HPLC),mp242-243℃。
第三步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入154.5g(0.447mol,1.0eq)N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺、20.6g(0.447mol,1.0eq)甲基肼和800mL二氯甲烷,开启搅拌,加入3.8g(22.4mmol,0.05eq)对甲苯磺酸,回流搅拌1h,HPLC中控原料剩余<1%,反应液降至室温,滴加40mL三氟乙酸,室温搅拌2小时,饱和碳酸钠溶液调节pH值6-7,分层,水层用二氯甲烷萃取(100mL×2),有机层合并减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙醇/水(1:2)重结晶,抽滤,干燥得无色针状晶体(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇40.3g,收率79%,纯度97.0%(HPLC),mp 73-75℃。
实施例3
第一步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入50g(0.666mol,1.0eq)2-羟基乙酰胺和500mL甲基叔丁基醚,开启搅拌,然后加入185.7g(0.666mol,1.0eq)三苯基氯甲烷和103.3g(0.799mol,1.2eq)二异丙乙胺,缓慢升温至回流,保温2h,GC中控原料反应完全,降温,加入100mL水,搅拌30min,静置分层,分出下层有机相,然后用100mL甲基叔丁基醚萃取水相,合并有机相,有机相减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙酸乙酯/正庚烷(1:4)打浆,抽滤,干燥得到白色固体2-三苯甲氧基乙酰胺190.2g,收率90%,纯度98.1%(HPLC),mp175-177℃。
第二步,在一个带有机械搅拌器、温度计的2L三口瓶中加入190.2g(0.599mol,1.0eq)2-三苯甲氧基乙酰胺和1L甲酸乙酯,开启搅拌,加热至回流,保温12h,HPLC中控原料剩余小于2%,降温,减压浓缩溶剂得粗品,粗品经甲苯/乙酸乙酯(10:1)重结晶,抽滤,干燥得到白色固体N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺153.1g,收率74%,纯度97.5%(HPLC),mp241-243℃。
第三步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入153.1g(0.443mol,1.0eq)N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺、30.6g(0.664mol,1.5eq)甲基肼和800mL氯仿,开启搅拌,加入1.5g(8.9mmol,0.02eq)对甲苯磺酸,室温搅拌4h,HPLC中控原料剩余<1%,滴加225mL2mol/L盐酸,室温搅拌2小时,饱和碳酸钠溶液调节pH值6-7,分层,水层用氯仿萃取(100mL×2),有机层合并减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙醇/水(1:2)重结晶,抽滤,干燥得无色针状晶体(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇43.0g,收率85%,纯度97.0%(HPLC),mp 73-75℃。
实施例4
第一步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入50g(0.666mol,1.0eq)2-羟基乙酰胺和500mL二异丙醚,开启搅拌,然后加入204.1g(0.732mol,1.1eq)三苯基氯甲烷和34.6g(0.866mol,1.3eq,60%)氢化钠,缓慢升温至回流,保温2h,GC中控原料反应完全,降温,加入100mL水,搅拌30min,静置分层,分出下层有机相,然后用100mL二异丙醚萃取水相,合并有机相,有机相减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙酸乙酯/正庚烷(1:4)打浆,抽滤,干燥得到白色固体2-三苯甲氧基乙酰胺191.9g,收率91%,纯度98.2%(HPLC),mp 175-177℃。
第二步,在一个带有机械搅拌器、温度计的2L三口瓶中加入191.9g(0.604mol,1.0eq)2-三苯甲氧基乙酰胺和1L甲酸乙酯,开启搅拌,加热至回流,保温12h,HPLC中控原料剩余小于2%,降温,减压浓缩溶剂得粗品,粗品经甲苯/乙酸乙酯(10:1)重结晶,抽滤,干燥得到白色固体N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺152.4g,收率74%,纯度97.2%(HPLC),mp241-243℃。
第三步,在一个带有机械搅拌器、温度计的1L三口瓶中加入152.4g(0.447mol,1.0eq)N-甲酰基-2-三苯甲氧基乙酰胺、24.7g(0.536mol,1.2eq)甲基肼和800mL氯仿,开启搅拌,加入0.77g(4.5mmol,0.01eq)对甲苯磺酸,加热至60℃回流搅拌1h,HPLC中控原料剩余<1%,降至室温,滴加50mL乙酸,室温搅拌3小时,饱和碳酸钠溶液调节pH值6-7,分层,水层用氯仿萃取(100mL×2),有机层合并减压浓缩溶剂得粗品,粗品经乙醇/水(1:2)重结晶,抽滤,干燥得无色针状晶体(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇41.9g,收率82%,纯度97.1%(HPLC),mp 73-75℃。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:第一步,2-羟基乙酰胺、三苯基氯甲烷和缚酸剂在有机溶剂中反应,得到羟基保护的中间体2-(三苯甲基氧基)乙酰胺;第二步,2-(三苯甲基氧基)乙酰胺在甲酸乙酯中,回流条件下得到N-甲酰基-2-(三苯甲基氧基)乙酰胺;第三步,N-甲酰基-2-(三苯甲基氧基)乙酰胺与甲基肼在氯代烃溶剂中,加入对甲苯磺酸反应成环,接着酸性条件下脱三苯甲基得到(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇。
2.根据权利要求1所述一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于:第一步中,所述缚酸剂选自三乙胺、二异丙乙胺、吡啶、氢化钠中任意一种,所述有机溶剂选自醚类或氯代烃类。
3.根据权利要求1所述一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于:第一步中,2-羟基乙酰胺、三苯基氯甲烷和缚酸剂摩尔比为1:1-1.2:1.2-1.5。
4.根据权利要求1所述一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于:第二步中,甲酸乙酯与2-(三苯甲基氧基)乙酰胺摩尔比≥2:1。
5.根据权利要求1所述一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于:第三步中,N-甲酰基-2-(三苯甲基氧基)乙酰胺、甲基肼、对甲苯磺酸摩尔比为1:1-1.5:0.01-0.05。
6.根据权利要求1所述一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于:第三步中,所述氯代烃溶剂选自二氯甲烷、氯仿或1 ,2-二氯乙烷。
7.根据权利要求1所述一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于:第三步中,成环的反应温度为25-60℃。
8.根据权利要求1所述一种(1-甲基-1H-[1,2,4]三唑-3-基)-甲醇的制备方法,其特征在于:第三步中,脱三苯甲基保护所用酸选自盐酸、乙酸或三氟乙酸。
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