CN113549026B - 一种n-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺 - Google Patents

一种n-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113549026B
CN113549026B CN202111003302.0A CN202111003302A CN113549026B CN 113549026 B CN113549026 B CN 113549026B CN 202111003302 A CN202111003302 A CN 202111003302A CN 113549026 B CN113549026 B CN 113549026B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vinyl
synthesizing
ethoxyethyl
vinyl oxazolidone
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111003302.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113549026A (zh
Inventor
段彩均
向英
黄若峰
李怡
彭著林
颜邦民
兰剑平
张丹
蒋小琴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Chemical Research Institute Materials Technology Co ltd
Chongqing Chemical Research Institute Co ltd
Original Assignee
Chongqing Chemical Research Institute Materials Technology Co ltd
Chongqing Chemical Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Chemical Research Institute Materials Technology Co ltd, Chongqing Chemical Research Institute Co ltd filed Critical Chongqing Chemical Research Institute Materials Technology Co ltd
Priority to CN202111003302.0A priority Critical patent/CN113549026B/zh
Publication of CN113549026A publication Critical patent/CN113549026A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113549026B publication Critical patent/CN113549026B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D263/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings
    • C07D263/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings not condensed with other rings
    • C07D263/08—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D263/16—Heterocyclic compounds containing 1,3-oxazole or hydrogenated 1,3-oxazole rings not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D263/18—Oxygen atoms
    • C07D263/20—Oxygen atoms attached in position 2
    • C07D263/22—Oxygen atoms attached in position 2 with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, directly attached to other ring carbon atoms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

一种N‑乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，包括以下步骤：1)取N‑(1‑乙氧基乙基)‑噁唑烷酮类化合物，投入反应器；2)以氯化铵为催化剂，在抽真空条件下，加热至90‑110℃，搅拌至反应结束；3)过滤，取滤液，滤液中加入碳酸氢钠，减压精馏分离得到N‑乙烯基噁唑烷酮类化合物产品。本发明合成工艺的反应条件温和、设备要求适宜，使用的催化剂便宜易得，且无需控制为无水低温苛刻环境，具有安全、成本低的优点，适合工业化大规模生产。

Description

一种N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺
技术领域
本发明涉及有机合成领域，特别涉及一种N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺。
背景技术
N-乙烯基噁唑烷酮类化合物是一类非常高效的光固化单体、反应稀释剂。其流动性好、味道较小，主要用于喷墨印刷油墨、紫外光固化等领域；也可部分实现替代N-乙烯基吡咯烷酮以及N-乙烯基己内酰胺的用途。目前，实验室关于N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成可以通过使用N-(1-羟基烷基)-2-唑烷酮类化合物在三氟甲磺酸三甲硅酯条件下消去制备得到，该方法试剂价格昂贵，反应需在无水低温条件下进行，不利于工业化放大。而国内外实现工业化制备N-乙烯基噁唑烷酮类化合物则通过专利US4831153所述的方法热解N-(1- 羟基烷基)-2-唑烷酮类化合物而制备得到，该方法反应温度高，设备要求较为苛刻，生产成本较高。随着我国产业技术的不断升级，对 N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的需求量将与日俱增。因此，如何设计一种反应条件温和、设备要求适宜、安全且低成本的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的制备工艺是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其反应条件温和、设备要求适宜，使用的催化剂便宜易得，且无需控制为无水低温苛刻环境，具有安全、成本低的优点，适合工业化大规模生产。
本发明的技术方案是：一种N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，包括以下步骤：
1)取N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物，投入反应器；
2)以氯化铵为催化剂，在抽真空条件下，加热至90-110℃，搅拌至反应结束；
3)过滤，取滤液，滤液中加入碳酸氢钠，减压精馏分离得到N- 乙烯基噁唑烷酮类化合物产品。
N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物、氯化铵、碳酸氢钠的质量比为1：0.03-0.07：0.01-0.1。
步骤2)反应期间生成的乙醇副产物用接收瓶收集。
步骤2)所述抽真空的真空度≤2kPa。
步骤2)加热至100℃。
步骤2)加热至90-110℃，保持温度1.5h，泄压至常压后停止加热搅拌。
步骤3)降温至40℃以下后进行过滤。
步骤3)减压至真空度≤2kPa。
步骤3)精馏温度为105-110℃。
步骤3)分离完毕后，保持压力，升温收集115-120℃的馏分。
采用上述技术方案具有以下有益效果：
1、本发明制备方法采用N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物作为原料，以氯化铵作为催化剂，采用直接加入的方式脱去乙醇制备得到目标产物N-乙烯基噁唑烷酮类化合物，原料易得且价格便宜，使用的催化剂无毒、便宜易得，对N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物的催化效率可达60％以上，不需要使用如二氯甲烷等易挥发有毒有害溶剂，也不需要控制为无水低温这种苛刻环境，具有环保、设备要求低的优势。且未转化的N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物经精馏回收利用，可有效降低N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的生产成本。
2、本发明制备方法反应条件相对温和(真空、90-110℃)，对设备要求低，适合工业化放大生产。
3、本发明制备方法在合成目标产物过程中，控制真空度≤2kPa，且温度为90-110℃，若温度过低，导致转化不完全，产物收率降低，若温度过高，会产生大量副产，导致原料回收困难。反应结束后，恢复常压后停止加热搅拌，可有效保证氯化铵催化剂从反应体系中充分析出，确保氯化铵催化剂的分离回收效果。在得到的滤液中加入碳酸氢钠，形成弱碱性环境，可有效提高未反应的N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物的高温稳定性，利于后期原料精馏回收。若碳酸氢钠的添加量过低，无法形成足够的碱性浓度，导致未反应的N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物在精馏过程中分解，原料回收率较低，若碳酸氢钠的添加量过多，导致成本增高，且后期产生较多的固废。
4、本发明制备方法通过减压精馏的方式将反应体系中得到的目标产物及未反应的反应原料分离出再次回收利用，提高原料的利用效率，且保证分离得到的目标产物的纯度。通过控制精馏压力为≤2kPa，使原料和产物的沸点降低，确保两者化合物的沸点差值在10℃以上，实现在相对温和的条件下分别精馏分离收集的目的。
经申请人试验验证，采用本发明制备方法制备得到的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的纯度可达98.0％上，单次收率可达30％以上。
下面结合具体实施方式作进一步的说明。
具体实施方式
本发明中，N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物为实验室采用常规制备方法合成得到，纯度大于等于98％；氯化铵为常规购买试剂，纯度大于等于99％，碳酸氢钠为常规购买试剂，纯度大于等于99％。
实施例1：
在装有温度计和电动搅拌器的500mL三口烧瓶中加入240.0g N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮，11.3g氯化铵，开启真空，保持压力在1500pa以下，加热升温，搅拌，反应温度100℃，并保持此反应温度 1.5h，反应期间产生乙醇副产物用接收瓶收集，泄压，待压力回到常压后停止加热搅拌；反应液降温至40℃以下后将反应液过滤，滤掉氯化铵后取滤液转入500mL三口烧瓶中，加入2.4g碳酸氢钠，升温进行进行减压蒸馏(真空度800Pa)收集顶温105-110℃馏分52.1g，该馏分为N-乙烯基噁唑烷酮。保持压力不变条件下，继续升温，收集顶温为115-120℃馏分为未反应N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮，收集得到135.8g。
经申请人验证，N-乙烯基噁唑烷酮的收率为30.5％，GC纯度为 98.2％。
实施例2：
在装有温度计和电动搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入560.0g N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮，26.8g氯化铵，开启真空，保持压力在 1500pa以下，加热升温，搅拌，反应温度100℃，并保持此反应温度 2.0h，泄压，待压力回到常压后停止加热搅拌；反应液降温至40℃以下后将反应液过滤，滤掉氯化铵后取滤液转入500mL三口烧瓶中，加入5.6g碳酸氢钠，升温进行进行减压蒸馏(真空度800Pa)收集顶温 105-110℃馏分123.5g，为N-乙烯基噁唑烷酮。保持压力不变条件下，继续升温，收集顶温为115-120℃馏分为未反应N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮313.2g。
经申请人验证，N-乙烯基噁唑烷酮的收率为31.2％，GC纯度为 98.5％。

Claims (10)

1.一种N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）取N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物，投入反应器；
2）以氯化铵为催化剂，在抽真空条件下，加热至90-110℃，搅拌至反应结束；
3）过滤，取滤液，滤液中加入碳酸氢钠，减压精馏分离得到N-乙烯基噁唑烷酮类化合物产品。
2.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于：N-(1-乙氧基乙基)-噁唑烷酮类化合物、氯化铵、碳酸氢钠的质量比为1：0.03-0.07：0.01-0.1。
3.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，步骤2）反应期间生成的乙醇副产物用接收瓶收集。
4.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于，步骤2）所述抽真空的真空度≤2kPa。
5.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于，步骤2）加热至100℃。
6.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于，步骤2）加热至90-110℃，保持温度1.5h，泄压至常压后停止加热搅拌。
7.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于，步骤3）降温至40℃以下后进行过滤。
8.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于，步骤3）减压至真空度≤2kPa。
9.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于，步骤3）精馏温度为105-110℃。
10.根据权利要求1所述的N-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺，其特征在于：步骤3）分离完毕后，保持压力，升温收集115-120℃的馏分。
CN202111003302.0A 2021-08-30 2021-08-30 一种n-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺 Active CN113549026B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111003302.0A CN113549026B (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种n-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111003302.0A CN113549026B (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种n-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113549026A CN113549026A (zh) 2021-10-26
CN113549026B true CN113549026B (zh) 2023-09-08

Family

ID=78134389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111003302.0A Active CN113549026B (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种n-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113549026B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114436967B (zh) * 2022-02-17 2024-01-26 博爱新开源制药有限公司 一种烷基咪唑类化合物的n-乙烯化方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA623267A (en) * 1961-07-04 E. Walles Wilhelm N-vinyl-x-alkyl-2-oxazolidinone compounds
DE1273533B (de) * 1962-09-08 1968-07-25 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von N-(ª‡-Alkoxy-alkyl)-carbonsaeureamiden
US3539540A (en) * 1957-11-14 1970-11-10 Dow Chemical Co N-vinyl-x-alkyl-2-oxazolidinone polymers
US4831153A (en) * 1983-06-27 1989-05-16 The Dow Chemical Company Preparation of N-vinyl-2-oxazolidinone
JPH08253462A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Nippon Shokubai Co Ltd Ｎ−ビニルオキサゾリドン類の製造方法
CN105431497A (zh) * 2013-08-12 2016-03-23 巴斯夫欧洲公司 包含n-乙烯基噁唑烷酮的喷墨印刷油墨

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA623267A (en) * 1961-07-04 E. Walles Wilhelm N-vinyl-x-alkyl-2-oxazolidinone compounds
US3539540A (en) * 1957-11-14 1970-11-10 Dow Chemical Co N-vinyl-x-alkyl-2-oxazolidinone polymers
DE1273533B (de) * 1962-09-08 1968-07-25 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von N-(ª‡-Alkoxy-alkyl)-carbonsaeureamiden
US4831153A (en) * 1983-06-27 1989-05-16 The Dow Chemical Company Preparation of N-vinyl-2-oxazolidinone
JPH08253462A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Nippon Shokubai Co Ltd Ｎ−ビニルオキサゾリドン類の製造方法
CN105431497A (zh) * 2013-08-12 2016-03-23 巴斯夫欧洲公司 包含n-乙烯基噁唑烷酮的喷墨印刷油墨
CN110256902A (zh) * 2013-08-12 2019-09-20 巴斯夫欧洲公司 包含n-乙烯基噁唑烷酮的喷墨印刷油墨

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Koleoso, Olusesan K. et al..Photoredox Approach to N-Acyl-N'-aryl-N,N'-aminals Using Enamides and Their Conversion to γ-Lactams.《Org.Lett.》.2018,第20卷(第4期),第1003-1006页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113549026A (zh) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113549026B (zh) 一种n-乙烯基噁唑烷酮类化合物的合成工艺
CN114262311A (zh) 一种中间体α-氯代乙酰基-γ-丁内酯的合成方法及硫噻唑的合成方法
CN110668918B (zh) 3-氯-1-丙醇的化学合成方法
CN109096122B (zh) 制备亚精胺的方法
KR20010013594A (ko) Ｎ-메틸 피롤리돈의 제조 방법
CN113861027A (zh) 一种连续流合成氯甲酸酯类化合物的方法
CN111704583B (zh) 一种1h-1,2,3-三氮唑的制备方法
CN103539754B (zh) 一种4-取代-2-恶唑烷酮的环合方法
CN111874873A (zh) 一种反应精馏制备生产硫酰氯的工艺
CN111233835A (zh) 5-（2-氟苯基）-1-（吡啶-3-基磺酰基）-1h-吡咯-3-甲醛制备纯化方法
CN109836374B (zh) 一种维生素b6的环保制备方法
CN112409145A (zh) 一种1-四氢萘酮的制备方法
CN108484484B (zh) 2-氧-3-哌啶甲酸乙酯的制备方法
CN109369618B (zh) 一锅烩制备2-氯-5-（（2-（硝基亚甲基）咪唑啉-1-基）甲基）吡啶的方法
CN112745282B (zh) 3-氯甲基-3-乙基氧杂环丁烷的制备方法
JP4355489B2 (ja) 高純度２，２，２−トリフルオロエタノールの製造方法
CN210683230U (zh) 一种四氯化硅的合成装置
CN113698355B (zh) 一种4,5-二羟基哒嗪的合成方法
CN115850033B (zh) 一种愈创木酚的合成方法
CN114409593B (zh) 一种2-氨基-5-甲基吡啶的制备方法
CN111138284A (zh) 一种制备二乙基丙二酸酯的方法
CN110746347A (zh) 一种四氯吡啶精馏残液回收和再利用方法
CN116283541A (zh) 一种高纯度间羟基苯乙酸的制备方法
CN116813519A (zh) 一种n-甲基吡咯烷酮的制备方法
WO2016060398A2 (ko) 고압 반응에 의한 무수당 알코올의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant