一种绿色环保的1-H-1,2,3-三氮唑制备方法与流程

文档序号:17480829发布日期:2019-04-20 06:26阅读:788来源:国知局

本发明涉及一种绿色环保的1-h-1,2,3-三氮唑的制备方法,属于精细化工制备技术领域。



背景技术:

1-h-1,2,3-三氮唑是合成新型β-内酰胺酶抑制剂他唑巴坦的重要中间体,分子式:c2h3n3,分子量:69.07,结构式如下所示。

1-h-1,2,3-三氮唑的合成方法,目前文献报道的主要有以下几种:

1、以水合肼、乙二醛和盐酸羟胺为原料,经肟化、腙化和乙酰基化等反应,得到三氮唑粗品(见成兰兴,师传兴,1h-1,2,3-三氮唑合成新工艺[j],《广东化工》,2011(1):65,71;中国专利cn03116646.6等),合成路线如下所示:

2、以对甲苯磺酰氯和水合肼为原料制备得到对甲苯磺酰肼,然后再与和乙二醛、氨气环合制得1-h-1,2,3-三氮唑(《中国医药工业杂质》2003,34(8),肖国民,杨为华等);合成路线如下所示:

3、以苯并三氮唑为原料,经过高锰酸钾氧化和催化剂脱羧后制得(见专利cn200710069580.x,《华西药学杂杂志》2001,16(4);273-275,邓勇,沈怡);反应方程如下所示:

以上几条合成路线,分别存在着工艺操作危险且难以控制,危废量大、污染环境等一系列问题。



技术实现要素:

本发明克服了上述现有技术的不足,提供了一种制备1-h-1,2,3-三氮唑的方法。该方法以苯并三氮唑和双氧水为原料,在催化剂作用下氧化开环后调酸得到1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸,然后甲苯回流脱羧,得到1-h-1,2,3-三氮唑。该方法绿色环保、清洁、成本较低,适宜于工业化生产。

本发明的技术方案是:一种绿色环保的1-h-1,2,3-三氮唑制备方法,其特征是,

1)1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸制备(氧化)

在惰性溶剂中加入苯并三氮唑和催化量的催化剂,控制温度5~20℃,滴加双氧水,滴毕,5~20℃保温反应1~3小时;然后加酸调节溶液ph=1.8-2.2,搅拌25~45分钟,抽滤、真空干燥得到1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸;

2)1-h-1,2,3-三氮唑的制备(脱羧)

将1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸加入甲苯中,回流反应1~5小时,减压分馏分别得到甲苯和1-h-1,2,3-三氮唑成品。

其合成路线如下所示:

进一步的,上述步骤2)减压分馏后得到的甲苯干燥后可以回收下次使用。

进一步的,所述步骤1)的催化剂为过渡金属氧化物,包括过渡金属如钨、钛、钼、铜、铁或铈的氧化物或盐,例如钨酸钠、氧化钨(vi)、氧化钛(iv)、氧化钼(vi)、氧化铜(i)、氧化铁(iii)和氧化铈(iv)。所述过渡金属氧化物或盐可以单独使用,或合并应用。

进一步的,所述步骤1)的双氧水质量浓度为50%~80%。

进一步的,所述步骤1)的惰性溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、氯仿等,优选二氯甲烷。

进一步的,上述步骤1)中还加入微量水,惰性溶剂与水的体积比为50:0.5~1.5。

进一步的,所述苯并三氮唑、催化剂和双氧水的质量比为1:(0.001-0.01):(0.5-0.8);优选配比1:(0.002-0.004):(0.6-0.7)。

本发明的原理是:本发明采用钨酸钠等作为催化剂,过氧化氢作为氧化剂。钨酸钠与过氧化氢反应生成化合物na2[wo(o2)2(oh)2],使苯并三氮唑氧化开环,相比采用高锰酸钾作为催化剂,不仅环保,而且大大提高产品的收率。脱羧反应中,只需要甲苯回流即可,不需要催化剂即可顺利脱羧,方法简单。

本发明和现有技术相比,具有如下突出优点和积极效果:

1、氧化反应由高锰酸钾换成双氧水,几乎不产生固废,绿色环保,属环保、清洁生产工艺;且此步反应中避免高温反应,提高了生产的安全性;

2、本发明通过实践发现:脱羧反应中,加入甲苯回流后再分馏即可得到1-h-1,2,3-三氮唑;制备方法简单易行,且甲苯干燥后可以回收套用。节约了成本;

3、产品总收率可以达到80%,纯度达到99%以上,经济环保,适合工业化生产。

具体实施方式

实施例1:

1)在1000ml三口瓶中,加入500ml二氯甲烷,10ml水,搅拌,加入120g苯并三氮唑和0.3g钨酸钠,控制温度10℃~20℃,滴加150ml50%双氧水,滴毕,10℃~20℃保温2小时;用6n盐酸调节ph=2,搅拌30分钟,抽滤,滤饼用100ml水洗涤,滤饼置于65~70℃真空干燥箱中干燥4小时,得到1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸138.2g,熔点199℃~201℃,收率88.0%。

2)将上步得到的138.2g1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸置于1000ml三口瓶中,加入700ml甲苯,于110~120℃加热回流2小时,降温,减压分馏,分别得到甲苯和1-h-1,2,3-三氮唑成品54.6g,气相色谱检测,含量为99.2%,收率90.0%。

实施例2

1)在1000ml三口瓶中,加入500ml二氯甲烷,10ml水,搅拌,加入120g苯并三氮唑和0.32g钨酸钠,控制温度10℃~15℃,滴加160ml50%双氧水,滴毕,10℃~15℃保温2.5小时;用6n盐酸调节ph=2,搅拌30分钟,抽滤,滤饼用100ml水洗涤,滤饼置于65~70℃真空干燥箱中干燥4小时,得到1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸138.7g,熔点199℃~201℃,收率88.3%。

2)将上步得到的138.7g1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸置于1000ml三口瓶中,加入700ml甲苯(在实施例1回收的干燥后的甲苯550ml的基础上补加150ml甲苯),于110~120℃加热回流2.5小时,降温,减压分馏,分别得到甲苯和1-h-1,2,3-三氮唑成品54.6g,气相色谱检测,含量为99.1%,收率89.6%。

实施例3

1)在1000ml三口瓶中,加入500ml二氯甲烷,10ml水,搅拌,加入120g苯并三氮唑和0.28g钨酸钠,控制温度15℃~20℃,滴加150ml50%双氧水,滴毕,15℃~20℃保温2小时;用6n盐酸调节ph=2,搅拌30分钟,抽滤,滤饼用100ml水洗涤,滤饼置于65~70℃真空干燥箱中干燥4小时,得到1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸137.8g,熔点199℃~201℃,收率87.5%。

2)将上步得到的137.8g1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸置于1000ml三口瓶中,加入700ml甲苯(在实施例2回收干燥的甲苯500ml的基础上补加200ml甲苯),于110~120℃加热回流2小时,降温,减压分馏,分别得到甲苯和1-h-1,2,3-三氮唑成品54.5g,气相色谱检测,含量为99.2%,收率90.3%。

对比例1:(传统高锰酸钾氧化工艺,参考:cn200710069580.x)

1)在1000ml三口瓶中,加入750ml水,然后加入120g苯并三氮唑,升温至65~70℃,分批缓慢加入360g高锰酸钾,加毕,65℃~75℃保温3h,抽滤,浓缩至300ml左右,降温至室温,用浓盐酸调ph=2,搅拌保温0.5h,抽滤,滤饼用100ml水洗涤,65~70℃真空干燥箱中干燥4小时,得到1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸120g,收率76.4%。

2)干馏脱羧

将步骤1)得到的120g1-h-1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸加入到500ml的三口瓶中,再加入催化量的氧化亚铜,真空下,将物料慢慢升温至100~180℃干馏脱羧,收集淡黄色的馏分,最后得到1-h-1,2,3-三氮唑粗油41.0g,气相色谱检测,含量为90.8%,收率77.8%。

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