一種製備苯並咪唑酮衍生物的方法
2023-10-10 04:20:29
專利名稱：一種製備苯並咪唑酮衍生物的方法
技術領域：
本發明涉及一種苯並咪唑酮衍生物的製備方法，具體地說，涉及一種5-硝基苯並咪唑酮或/和其衍生物(5-硝基-6-取代的苯並咪唑酮)的製備方法。
背景技術：
苯並咪唑酮類有機顏料是一類高性能有機顏料，它們的色澤非常堅牢，適用於大多數工業領域。C. I.顏料橙64是其中一個品種，具有非常高的耐熱穩定性、耐溶劑性能與耐氣候牢度，主要用於調製對耐日曬和耐熱有較高要求的工業漆以及對工程塑料的著色。 生產該顏料需要一個關鍵的中間體-5-氨基-6-甲基苯並咪唑酮，它可由5-硝基-6-甲基苯並咪唑酮經還原製得。有關5-硝基-6-甲基苯並咪唑酮合成的文獻報導很少，大多數文獻報導的是5-硝基苯並咪唑酮的合成。目前合成5-硝基苯並咪唑酮主要是以鄰苯二胺為起始原料，通過一系列反應製得。Robert等人報導一種由鄰苯二胺和光氣合成苯並咪唑酮的方法，該方法將光氣通入到鄰苯二胺的鹽酸鹽溶液中進行反應，得到苯並咪唑酮，收率75%以上(J. Am. Chem. Soc，1958，80，1657-1662)。由於反應涉及到使用毒性很大的光氣，所以該作者改用鄰苯二胺與尿素在熔融狀態下發生反應，同樣得到了苯並咪唑酮。但是儘管他們的方法操作簡便， 可得到的產物收率只有40% 75%。美國專利US 4，269, 989公開了一種方法，以鄰苯二胺和尿素在稀硫酸中進行縮合和閉環反應得到了苯並咪唑酮，收率為96%，該方法所需要的反應時間很長，操作也較為麻煩，需要在反應過程中時時監控反應物的pH，並不斷地添加硫酸以維持pH穩定。美國專利US 4，138，568也公開了一種方法，將鄰苯二胺和尿素在鄰二氯苯中於較高溫度下進行縮合和閉環反應，得到了苯並咪唑酮，儘管收率較高，但是回收溶劑要消耗較大的能量。Yue Fu等人將鄰苯二胺與碳酸二甲酯在I^b(NO3)2存在下於230°C反應也得到了苯並咪唑酮，收率為81. 2% ；但是碳酸二甲酯的選擇性不好，副產物較多，產物分離困難 (Journal of Catalysis. 2001,197(1) :91-97)。苯並咪唑酮經硝化反應可生成5-硝基苯並咪唑酮。波蘭專利(PL 1M621)公開了一種方法，將苯並咪唑酮在硫酸中與硝酸作用，得到了 5-硝基苯並咪唑酮，收率約為97%， 但是該反應需要在低溫下反應，否則容易生成二硝基物，它很難除去。James等人採用大大過量的濃硝酸對苯並咪唑酮進行硝化反應，可以得到5_硝基苯並咪唑酮，但是產生了大量的廢酸，對環境不友好(J Chem Soc 1950:1515-19)。中國專利(CN 101863840)公開了一種製備5-硝基-6-甲基苯並咪唑酮的方法， 將3，4_ 二氨基甲苯在鄰二氯苯中先與尿素發生縮合和閉環反應得到5-甲基苯並咪唑酮， 再在稀硝酸介質中進行硝化反應，製得5-硝基-6-甲基苯並咪唑酮。綜上所述，目前合成5-硝基-苯並咪唑酮或5-硝基-6-甲基苯並咪唑酮的方法都是用「兩步法」，即鄰苯二胺(或3，4_ 二氨基甲苯)與光氣(或尿素)在鄰二氯苯中先發生縮合和閉環反應，得到的產物再在硫酸中與硝酸作用或直接與稀硝酸作用生成5-硝基-苯並咪唑酮或5-硝基-6-甲基苯並咪唑酮(兩步反應在不同的介質中進行)。不僅操作繁瑣，而且對環境汙染較大。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種「一步法」製備5-硝基苯並咪唑酮或/和其衍生物 (5-硝基-6-取代的苯並咪唑酮)的方法，本發明所提供的方法不僅操作簡便而且對環境友好。本發明所述的5-硝基苯並咪唑酮或/和其衍生物(5-硝基-6-取代的苯並咪唑
酮)，其結構如式I所示
權利要求
1. 一種製備式I所示化合物的方法，其包括如下步驟(1)由式II所示化合物與尿素反應製得式III所示化合物的步驟；和(2)式III所示化合物經硝化製得目標物的步驟；其特徵在於，步驟(1)和步驟( 均在氯苯中進行，且式III所示化合物無需分離純化， 直接實施步驟O)；
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中式II所示化合物與尿素反應溫度為 100°C 135°C，反應時間為5小時 10小時。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中式II所示化合物與尿素的摩爾比是 1 (1 4)。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中所述的式III所示化合物經硝化是指式 III所示化合物與硝酸反應，反應溫度為40°C 120°C。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，其中式III所示化合物與硝酸的摩爾比是 1 (1 5)。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，其中所用硝酸的濃度為20wt% 80wt%。
7.如權利要求1 6中任意一項所述的方法，其特徵在於，其中式II所示化合物與氯苯的重量比為1 (5 15)。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，其中R1為C1 C3直鏈或支鏈烷基。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，其中R1為甲基。
全文摘要
本發明涉及一種5-硝基苯並咪唑酮或/和其衍生物(5-硝基-6-取代的苯並咪唑酮)的製備方法。所述製備方法的主要步驟是(1)由鄰苯二胺或其衍生物與尿素反應，得到苯並咪唑酮或其衍生物；(2)將由步驟(1)所得的苯並咪唑酮或其衍生物經硝化反應得到目標物；其特徵在於，步驟(1)和步驟(2)均在氯苯中以一鍋法的方法進行。本發明具有製備周期短、收率高及對環境友好等優點。
文檔編號C07D235/26GK102295605SQ20111016868
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月22日 優先權日2011年6月22日
發明者張磊, 沈永嘉, 潘昌藝, 胡麗雅, 鍾天桂, 陶建偉 申請人:華東理工大學, 浙江科盛染料化工有限公司