專利名稱：4－(4－硝基苯基)噁唑的合成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于4-(4-硝基苯基)噁唑的合成方法。以氯苯，或醋酸為溶劑，過氧化苯甲酰為催化劑，在常壓和20～45℃溫度下，對(duì)硝基苯乙酮與溴發(fā)生取代反應(yīng)，生成α-溴代對(duì)硝基苯乙酮；再與甲酰胺發(fā)生縮合、重排和閉環(huán)反應(yīng)，生成4-(4-硝基苯基)噁唑，又經(jīng)提純得產(chǎn)品。
關(guān)于4-(4-硝基苯基)噁唑的合成方法，國(guó)內(nèi)外尚未見報(bào)道。
本發(fā)明是以對(duì)硝基苯乙酮為起始原料，氯苯，或醋酸為溶劑，經(jīng)溴代反應(yīng)，生成α-溴代對(duì)硝基苯乙酮；α-溴代對(duì)硝基苯乙酮與甲酰發(fā)生縮合、重排和閉環(huán)反應(yīng)，生成4-(4-硝基苯基)噁唑。
溴代反應(yīng)是在常壓和溫度20～45℃下進(jìn)行的，最適宜的溫度為20～35℃；使用的有機(jī)溶劑為氯苯、醋酸、1，2-二氯乙烷和石油醚，最適宜的溶劑為氯苯和醋酸；催化劑可以選用過氧化苯甲酰和偶氮異丁腈，以過氧化苯甲酰為最佳。溴代物質(zhì)可以使用單質(zhì)溴，也可以使用溴代丁二酰亞胺，但以單質(zhì)溴較為經(jīng)濟(jì)。
溴代反應(yīng)的物料摩爾比為對(duì)硝基苯乙酮∶溴∶溶劑∶催化劑＝1∶1.0～1.1∶5.0～20.0∶0.01～0.10。溴代反應(yīng)的時(shí)間為3～8小時(shí)。先經(jīng)引發(fā)反應(yīng)0.5～1.0小時(shí)，正式反應(yīng)2～6小時(shí)，保溫反應(yīng)1.0～3.0小時(shí)。
α-溴代對(duì)硝基苯乙酮與甲酰胺在同一個(gè)體系內(nèi)發(fā)生縮合、重排和閉環(huán)反應(yīng)，以過量的甲酰胺為溶劑。物料的摩爾配比為α-溴代對(duì)硝基苯乙酮∶甲酰胺＝1∶5.0～50.0，較適宜的摩爾比為1∶20.0～35.0。反應(yīng)溫度從常溫升至回流，分段升溫和保留相應(yīng)的時(shí)間。從常溫加熱至40～50℃，保溫度2～3小時(shí)；升溫至55～65℃，保溫4～5小時(shí)；加熱至70℃～回流，保持溫度反應(yīng)3～20小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束，在2～3小時(shí)內(nèi)，冷卻至40～50℃，倒入2～5倍水中，經(jīng)結(jié)晶分離得粗產(chǎn)品。
粗品的重結(jié)晶，可以單一用甲苯、氯苯，或醋酸乙酯，或使用它們的組合作溶劑。合理比例的組合溶劑，會(huì)有更佳的提純效果。經(jīng)多次重結(jié)晶得產(chǎn)品，溶劑用量是粗品重量的3～15倍。經(jīng)2～3次重結(jié)晶，可使產(chǎn)品含量≥95％，產(chǎn)品得率≥35％；經(jīng)3～4次重結(jié)晶，可使產(chǎn)品含量≥99％，產(chǎn)品得率≥30％。重結(jié)晶時(shí)，溶解的溫度達(dá)到60℃以上，冷卻降溫采用階梯法，以每小時(shí)降溫5～15℃為宜，最佳為每小時(shí)5～10℃。
實(shí)例1α-溴代對(duì)硝基苯乙酮的制備在500ML三口燒瓶中，加入200ML冰醋酸，加入60克對(duì)硝基苯乙酮。微加熱，攪拌至全溶解。然后冷卻降溫至20～30℃，滴加由58克溴和60克冰醋酸所配制成的溶液。控制溴的滴加速度和溫度。2小時(shí)滴完，再保溫1小時(shí)。升溫至35～40℃，以便反應(yīng)徹底和趕走反應(yīng)所生成的溴化氫。冷卻，過濾，得粗產(chǎn)品，使用醋酸作溶劑，重結(jié)晶得α-溴代對(duì)硝基苯乙酮81.6g(mp.97.5～98℃，92.0％)。
4-(4-硝基苯基)噁唑的制備在一個(gè)裝有回流裝置的三口燒瓶中，加入300ML甲酰胺和60克α-溴代對(duì)硝基苯乙酮。在攪拌下，加熱至40～50℃，保持溫度反應(yīng)3小時(shí)，升高溫度至60℃，并保持溫度55～65℃，反應(yīng)4小時(shí)。最后，加熱回流5小時(shí)。冷卻至40～50℃，倒入600ML水中，抽濾得粗產(chǎn)品。使用甲苯重結(jié)晶二次，得4-(4-硝基苯基)噁唑15.1g(mp.97.5～99.2℃，32.2％)。
實(shí)例2α-溴代對(duì)硝基苯乙酮的制備在500ML三口燒瓶中，加入250ML氯苯，加入60克對(duì)硝基苯乙酮。微加熱，攪拌至全溶解。然后冷卻降溫至20～25℃，滴加由60克溴和60克氯苯所配制成的溶液?？刂其宓牡渭铀俣群蜏囟取?.5小時(shí)滴完，再保溫2小時(shí)。升溫至35～45℃，以便反應(yīng)徹底和趕走溴化氫。冷卻，過濾，得粗產(chǎn)品，使用氯苯作溶劑，重結(jié)晶得α-溴代對(duì)硝基苯乙酮85.3g(mp.97.5～98.0℃，96.1％)。
4-(4-硝基苯基)噁唑的制備在一個(gè)裝有回流裝置的三口燒瓶中，加入330ML甲酰胺和60克α-溴代對(duì)硝基苯乙酮。在攪拌下，加熱至35～45℃，保持溫度反應(yīng)3小時(shí)，升高溫度至60℃，并保持溫度50～65℃，反應(yīng)5小時(shí)。最后，加熱回流15小時(shí)。冷卻至40～45℃，倒入600ML水中，抽濾得粗產(chǎn)品。使用氯苯與乙酸乙酯(4.5∶1)重結(jié)晶三次，得4-(4-硝基苯基)噁唑17.8g(mp.98.0～99.4℃，38.1％)。
實(shí)例3α-溴代對(duì)硝基苯乙酮的制備在500ML三口燒瓶中，加入200ML氯苯，加入60克對(duì)硝基苯乙酮。微加熱，攪拌至全溶解。然后冷卻降溫至20～30℃，滴加由58克溴和60克氯苯所配制成的溶液?？刂其宓牡渭铀俣群蜏囟取?小時(shí)滴完，再保溫1小時(shí)。升溫至35～40℃，以便反應(yīng)徹底和趕走反應(yīng)所生成的溴化氫。冷卻，過濾，得粗產(chǎn)品，使用氯苯作溶劑，重結(jié)晶得α-溴代對(duì)硝基苯乙酮84.5g(mp.97.6～98.0℃，95.2％)。
4-(4-硝基苯基)噁唑的制備在一個(gè)裝有回流裝置的三口燒瓶中，加入260ML甲酰胺和60克α-溴代對(duì)硝基苯乙酮。在攪拌下，加熱至35～52℃，保持溫度反應(yīng)4小時(shí)，升高溫度至60℃，并保持溫度50～65℃，反應(yīng)4小時(shí)。最后，加熱回流10小時(shí)。冷卻至40～50℃，倒入600ML水中，抽濾得粗產(chǎn)品。使用氯苯重結(jié)晶三次，得4-(4-硝基苯基)噁唑15.6g(mp.97.9～99.3℃，33.4％)。
實(shí)例4α-溴代對(duì)硝基苯乙酮的制備在500ML三口燒瓶中，加入200ML氯苯，加入60克對(duì)硝基苯乙酮和53克溴代丁二酰亞胺。攪拌加熱，控制60～80℃，保溫反應(yīng)8小時(shí)。冷卻，過濾，得粗產(chǎn)品，使用氯苯作溶劑，重結(jié)晶得α-溴代對(duì)硝基苯乙酮86.3g(mp.97.4～98.0℃，97.3％)。
4-(4-硝基苯基)噁唑的制備在一個(gè)裝有回流裝置的三口燒瓶中，加入300ML甲酰胺和60克α-溴代對(duì)硝基苯乙酮。在攪拌下，加熱至加入300ML甲酰胺和60克α-溴代對(duì)硝基苯乙酮。在攪拌下，加熱至35～40℃，保持溫度反應(yīng)3小時(shí)，升高溫度至60℃，并保持溫度55～60℃，反應(yīng)4小時(shí)。最后，加熱回流20小時(shí)。冷卻至40～45℃，倒入600ML水中，抽濾得粗產(chǎn)品。使用氯苯與乙酸乙酯(5∶1)重結(jié)晶三次，得4-(4-硝基苯基)噁唑18.2g(mp.98.3～99.4℃，39.0％)。
實(shí)例5α-溴代對(duì)硝基苯乙酮的制備在500ML三口燒瓶中，加入200ML醋酸，加入60克對(duì)硝基苯乙酮和50克溴代丁二酰亞胺。攪拌加熱，控制70～90℃，保溫反應(yīng)6小時(shí)。冷卻，過濾，得粗產(chǎn)品，使用醋酸作溶劑，重結(jié)晶得α-溴代對(duì)硝基苯乙酮83.1g(mp.97.0～97.8℃，93.7％)。
4-(4-硝基苯基)噁唑的制備在一個(gè)裝有回流裝置的三口燒瓶中，加入330ML甲酰胺和60克α-溴代對(duì)硝基苯乙酮。在攪拌下，加熱至35～45℃，保持溫度反應(yīng)5小時(shí)，升高溫度至60℃，并保持溫度55～60℃，反應(yīng)3小時(shí)。最后，加熱回流28小時(shí)。冷卻至40～45℃，倒入600ML水中，抽濾得粗產(chǎn)品。使用甲苯重結(jié)晶三次，得4-(4-硝基苯基)噁唑18.4g(mp.98.2～99.3℃，39.4％)。
權(quán)利要求
1.一種合成4-(4-硝基苯基)噁唑的方法，基特征在于在有機(jī)溶劑中，在催化劑作用和一定溫度下，對(duì)硝基苯乙酮與溴發(fā)生取代反應(yīng)，生成α-溴代對(duì)硝基苯乙酮；再與甲酰胺發(fā)生縮合、重排和閉環(huán)反應(yīng)，生成4-(4-硝基苯基)噁唑。
2.按照權(quán)利要求1所述4-(4-硝基苯基)噁唑的合成方法，其特征在于制備α-溴代對(duì)硝基苯乙酮，所使用的有機(jī)溶劑為氯苯或醋酸，催化劑為過氧化苯甲酰，或偶氮異丁腈，取代溫度為20～45℃，物料的重量比為有機(jī)溶劑∶對(duì)硝基苯乙酮∶催化劑＝3～6∶1∶0.01～0.10.
3.按照權(quán)利要求1所述4-(4-硝基苯基)噁唑的合成方法，其特征在于過量甲酰胺為溶劑，α-溴代對(duì)硝基苯乙酮與甲酰胺發(fā)生縮合、重排和閉環(huán)反應(yīng)而生成4-(4-硝基苯基)噁唑。反應(yīng)溫為20～80℃，反應(yīng)時(shí)間為8～20小時(shí)。
4.按照權(quán)利要求1所述4-(4-硝基苯基)噁唑的合成方法，其特征在于粗產(chǎn)品可以單一使用甲苯、氯苯、醋酸乙酯，或它們的組合作溶劑，采取多次重結(jié)晶和階梯降溫法來精制。溶劑的使用量為物料的5～15倍，加熱溫度達(dá)70℃以上，降溫采用階梯法。經(jīng)二次重結(jié)晶，可使產(chǎn)品純度達(dá)95％以上；經(jīng)三到四次重結(jié)晶，可使產(chǎn)品純度達(dá)到99％以上。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于4－(4－硝基苯基)噁唑的合成。以氯化苯為溶劑，過氧化苯甲酰為催化劑，在常壓和20℃～45℃溫度下，對(duì)硝基苯乙酮與溴發(fā)生取代反應(yīng)，生成α－溴代對(duì)硝基苯乙酮；又以過量的甲酰胺為溶劑，在常壓和20～80℃溫度下，α－溴代對(duì)硝基苯乙酮與甲酰胺發(fā)生縮合、重排和閉環(huán)反應(yīng)，生成4－(4－硝基苯基)噁唑。使用甲苯作溶劑，多次重結(jié)晶提純產(chǎn)品。產(chǎn)物熔點(diǎn)97.0～99.5℃，得率可達(dá)30.5％～45.0％。
文檔編號(hào)C07D263/32GK101041643SQ20061003904
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者胡曉, 王玉成, 王理想, 王友志, 王進(jìn), 劉璇, 劉超 申請(qǐng)人:徐州瑞賽科技實(shí)業(yè)有限公司