CN111269193B - 一种苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法 - Google Patents

一种苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种苯并[e][1,3]噁嗪‑2,4‑二酮的制备方法，以2‑羟基苯甲酰胺为原料，在吡啶类催化剂的作用下，与光气在水中加热反应，冷却后过滤，得到苯并[e][1,3]噁嗪‑2,4‑二酮。该制备方法具有收率高、成本低廉、操作简便、绿色环保等优点。

Description

一种苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法
技术领域
本发明属于有机化合物合成技术领域，涉及一种苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法。
背景技术
苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮是合成8-(2-羟基苯甲酰胺基)辛酸钠的重要中间体。8-(2-羟基苯甲酰胺基)辛酸钠，简称SNAC，是一种氨基酸衍生物吸收促进剂，能促进肝素及人生长激素等多种蛋白质类药物溶液的口服吸收，且可用于治疗胃肠道疾病，具有较好的应用前景。苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮也应用于其他农药和医药的合成。
目前有报道的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮合成方法主要以2-羟基苯甲酰胺(商品名：水杨酰胺)为原料。
连锦等[CN 104974060 A，2015-10-14]公开了苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法：将2-羟基苯甲酰胺溶解于乙腈和吡啶的混合溶剂中，低温下缓慢滴加氯甲酸乙酯，缓慢升温至10℃维持30min，再升温至90℃除去大部分溶剂，控温90-124℃反应3小时。反应结束后降至室温，加水、酸化、过滤、洗涤、干燥得白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，收率85％～89.7％。该方法收率不高，且操作繁杂，反应后处理难度大，难以实现工业化生产。
王冬冬等[CN 108689876 A，2018-10-23]公开了在DMF中，2-羟基苯甲酰胺低温下与N,N'-羰基二咪唑反应，然后加水淬灭、酸化，得类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，收率97.9％。该方法收率高，但是DMF非环境友好溶剂，且N,N'-羰基二咪唑价格高，反应后处理难度大，工业化生产成本高。
随着环境保护要求的不断提高，同时市场上苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的需求不断增加，有必要开发新的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮生产工艺，提升企业的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种收率高、成本低廉、操作简便、绿色环保的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
一种苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，以2-羟基苯甲酰胺为原料，在吡啶类催化剂的作用下，与光气在水中加热反应，冷却后过滤，得到苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮。
化学反应式为：
Figure BDA0002436741630000021
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述吡啶类催化剂为吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶和2,3,5-三甲基吡啶中的一种或几种。
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述吡啶类催化剂的摩尔量为所述2-羟基苯甲酰胺摩尔量的1％～10％。
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述2-羟基苯甲酰胺与所述光气的摩尔比为1∶1.1～2。
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述水与所述2-羟基苯甲酰胺的质量比为4～10∶1。
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述反应的温度为50℃～80℃。
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述过滤后，将所得滤饼进行洗涤和干燥，得到苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮。
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述2-羟基苯甲酰胺、吡啶类催化剂和水先混合，然后在反应温度下通入光气，通气完成后再保温反应，直至反应结束。
上述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，优选的，所述保温反应的时间为0.5h～1h。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明采用2-羟基苯甲酰胺与光气在吡啶类催化剂的作用下于水中进行反应，产品收率很高，收率达95.5％～97.8％(液相色谱，外标)，产品含量也很高，含量达98.0％～99.5％(液相色谱，外标)，同时本发明的方法原料易得，工艺流畅，后处理简单，工业化成本较低，有利于工业化生产，可有效提升企业的经济效益和社会效益。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
实施例1
一种本发明的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，包括以下步骤：
2000mL三口烧瓶中依次加入138.5g(99％，1mol)2-羟基苯甲酰胺、1.59g(99.5％，0.02mol)吡啶和554g水，加热至50℃后缓慢通入109.4g(99.5％，1.1mol)光气，通气完成后保温反应0.5h。反应结束后将反应液降至室温，过滤，滤饼用200g水洗涤，再用鼓风干燥箱于50℃干燥12h，得159.1g类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，含量98.2％，收率95.8％。
经检测，产物熔点223.2～223.9℃。1H NMR(CDCl3，400MHz)δ:7.40(t，J＝8.3Hz，2H，C6H4-H)，7.74～7.83(m，1H，C6H4-H)，7.93(dd，J＝7.7Hz，J＝1.3Hz，1H，C6H4-H)，12.01(s，J＝1H，N-H)。HPLC-MS(m/z):118.1，119.0，162.0(M-1)。由上述检测结果可知，确实得到了苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，也作2H-苯并[e][1,3]噁嗪-2,4(3H)-二酮。
实施例2
一种本发明的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，包括以下步骤：
2000mL三口烧瓶中依次加入138.5g(99％，1mol)2-羟基苯甲酰胺、2.85g(98％，0.03mol)2-甲基吡啶和692.5g水，加热至60℃后缓慢通入119.3g(99.5％，1.2mol)光气，通气完成后保温反应1h。反应结束后将反应液降至室温，过滤，滤饼用200g水洗涤，再用鼓风干燥箱于50℃干燥12h得159g类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，含量99.5％，收率97％。
实施例3
一种本发明的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，包括以下步骤：
2000mL三口烧瓶中依次加入138.5g(99％，1mol)2-羟基苯甲酰胺、4.7g(99％，0.05mol)3-甲基吡啶和831g水，加热至60℃后缓慢通入119.3g(99.5％，1.2mol)光气，通气完成后保温反应0.5h。反应结束后将反应液降至室温，过滤，滤饼用200g水洗涤，再用鼓风干燥箱于50℃干燥12h得160.8g类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，含量99.2％，收率97.8％。
实施例4
一种本发明的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，包括以下步骤：
2000mL三口烧瓶中依次加入138.5g(99％，1mol)2-羟基苯甲酰胺、4.7g(99％，0.05mol)4-甲基吡啶和831g水，加热至60℃后缓慢通入119.3g(99.5％，1.2mol)光气，通气完成后保温反应0.5h。反应结束后将反应液降至室温，过滤，滤饼用200g水洗涤，再用鼓风干燥箱于50℃干燥12h得160.2g类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，含量99％，收率97.2％。
实施例5
一种本发明的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，包括以下步骤：
2000mL三口烧瓶中依次加入138.5g(99％，1mol)2-羟基苯甲酰胺、1.24g(98％，0.01mol)2,4,6-三甲基吡啶和1108g水，加热至70℃后缓慢通入149.1g(99.5％，1.5mol)光气，通气完成后保温反应0.5h。反应结束后将反应液降至室温，过滤，滤饼用200g水洗涤，再用鼓风干燥箱于50℃干燥12h得158.7g类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，含量98.9％，收率96.2％。
实施例6
一种本发明的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，包括以下步骤：
2000mL三口烧瓶中依次加入138.5g(99％，1mol)2-羟基苯甲酰胺、2.47g(98％，0.02mol)2,3,5-三甲基吡啶和1108g水，加热至80℃后缓慢通入149.1g(99.5％，1.5mol)光气，通气完成后保温反应0.5h。反应结束后将反应液降至室温，过滤，滤饼用200g水洗涤，再用鼓风干燥箱于50℃干燥12h得159.5g类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，含量98.7％，收率96.5％。
实施例7
一种本发明的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，包括以下步骤：
2000mL三口烧瓶中依次加入138.5g(99％，1mol)2-羟基苯甲酰胺、9.13g(98％，0.1mol)2-甲基吡啶和1385g水，加热至70℃后缓慢通入198.8g(99.5％，2mol)光气，通气完成后保温反应0.5h。反应结束后将反应液降至室温，过滤，滤饼用200g水洗涤，再用鼓风干燥箱于50℃干燥12h得159g类白色固体苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮，含量98％，收率95.5％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，其特征在于，以2-羟基苯甲酰胺为原料，在吡啶类催化剂的作用下，与光气在水中加热反应，冷却后过滤，得到苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮；
所述吡啶类催化剂为吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶和2,3,5-三甲基吡啶中的一种或几种；
所述吡啶类催化剂的摩尔量为所述2-羟基苯甲酰胺摩尔量的1％～10％；
所述2-羟基苯甲酰胺与所述光气的摩尔比为1∶1.1～2；
所述水与所述2-羟基苯甲酰胺的质量比为4～10∶1；
所述反应的温度为50℃～80℃。
2.根据权利要求1所述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，其特征在于，所述过滤后，将所得滤饼进行洗涤和干燥，得到苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮。
3.根据权利要求1所述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，其特征在于，所述2-羟基苯甲酰胺、吡啶类催化剂和水先混合，然后在反应温度下通入光气，通气完成后再保温反应，直至反应结束。
4.根据权利要求3所述的苯并[e][1,3]噁嗪-2,4-二酮的制备方法，其特征在于，所述保温反应的时间为0.5h～1h。
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Denomination of invention: A preparation method of benzo [e] [1,3] oxazine-2,4-dione

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