[发明专利]一种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及噻唑啉-2-酮类有机化合物的制备技术领域，具体涉及一种N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的催化制备方法。

背景技术

由于N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物优良的杀菌抗霉性以及抗惊厥性，被广泛应用于农业、医药行业及有机合成等重要领域。

现有技术中，制备N-甲基噻唑啉-2-酮类的主要方法有以下几种：一、先将噻唑类化合物制成噻唑啉-2-酮类化合物，然后再与甲基化试剂发生甲基化反应得到产物。1981年，Sumitomo化学试剂公司将苯并噻唑啉-2-酮在氢氧化钠水溶液中与硫酸二甲酯通过甲基化反应合成了N-甲基苯并噻唑啉-2-酮(参见：US4293702A1,1981)；1991年Mellor课题组采用碘甲烷作为甲基化试剂与苯并噻唑啉-2-酮反应制得所需的N-甲基苯并噻唑啉-2-酮(参见：Tetrahedron,1991,47:2255-2262)；1993年一篇美国专利公开了一种苯并噻唑啉-2-酮以硫酸单甲酯作为甲基化试剂制备N-甲基苯并噻唑啉-2-酮的合成方法(参见：US5234924A1,1993)；Paul课题组在1998年使用一氯甲烷作为甲基化试剂同样是与苯并噻唑啉-2-酮反应制得所需的N-甲基苯并噻唑啉-2-酮(参见：Journal of Medicinal Chemistry,1998,41:1138-1145)。以上这些合成方法都是使用苯并噻唑啉-2-酮作为起始原料，相比较于苯并噻唑，更难制得，价格更为昂贵。另一方面，反应中的甲基化试剂，如硫酸二甲酯、硫酸单甲酯、碘甲烷等都是具有刺激性和强腐蚀性、剧毒性的化学药品，不仅会对环境产生污染，也增加了生产操作过程的复杂性。二、邻甲氨基苯硫酚与一氧化碳在钯盐/磷配体的催化剂体系中，反应60小时得到63％收率的N-甲基苯并噻唑啉-2-酮产物(参见：Tetrahedron Letters,2011,52:4330-4332)。反应中使用了价格昂贵、有毒的钯盐作为催化剂，同时以高毒的有机磷化合物作为配体，反应时间长，产率低，这不仅提高生产的成本，同时不利于工业化生产。三、以其他复杂昂贵的化合物作为原料制备目标产物。这些原料都要经过三步或多于三步的合成路线制备，制备工序复杂，大大增加了生产成本，降低了化工生产的可操作性(参见：US4429134A1,1984；Phosphorus,Sulfur and Silicon and the Related Elements,2010,185:890-897；Journal of Organic Chemistry,1986,51:1866-1881；Journal of Organic Chemistry,2011,76:7882-7892)。

因此寻找一种低成本、反应条件温和、操作简单、安全、环保、收率高的催化体系催化氧化甲基化反应制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种反应过程简单、产物收率高、安全、环保的制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种制备N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物的方法，在惰性气氛中以有机溶剂为反应介质，以铜盐和氧化剂为催化体系，通过氧化甲基化反应将噻唑类化合物氧化为N-甲基噻唑啉-2-酮类化合物。

进一步地，所述噻唑类化合物为苯并噻唑、6-甲氧基苯并噻唑、6-氯苯并噻唑、苯并异噻唑、噻唑、异噻唑、5-苯基噻唑、5-对甲氧基苯基噻唑或5-对氯苯基噻唑。

进一步地，所述铜盐选自无水硫酸铜、氯化亚铜、碘化亚铜、溴化亚铜、氧化亚铜、铜、一水氟化铜、乙酰丙酮铜或8-羟基喹啉铜中的一种或几种。

进一步地，所述氧化剂选自叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠中的一种或几种。

进一步地，所述有机溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、甲苯或氯苯中的一种或几种。

进一步地，所述铜盐与氧化剂的摩尔比为1:20～40。

进一步地，所述噻唑类化合物与铜盐的摩尔比为5～10:1。

进一步地，所述噻唑类化合物与氧化剂的摩尔比为1:2～6。

进一步地，所述噻唑类化合物与有机溶剂的摩尔比为1:15～60。

进一步地，所述惰性气氛为氩气气氛，反应温度为60～140℃，反应时间为12～24小时。