[发明专利]1-甲磺酰基-2-咪唑烷酮的制备方法

说明书

技术领域

本发明属有机合成技术领域，涉及药物沙曲硝唑和美洛西林中间体的制备，尤其涉及1-甲烷磺酰基-2-咪唑烷酮的制备方法。

背景技术

沙曲硝唑是一种较好的抗蠕虫药，主要用于治疗血吸虫病，在杀灭血吸虫方面疗效显著，主要供应商均来自美国；美洛西林钠是一种较好的抗菌药物，属于第三代青霉素，抗菌能力强，抗菌谱较广，市场需求量比较大。1-甲烷磺酰基-2-咪唑烷酮是制备药物沙曲硝唑和美洛西林的中间体，目前1-甲磺酰基-2-咪唑烷酮合成方法是在NaH等碱的作用下，以2-咪唑烷酮和甲磺酰氯为原料合成，然而甲磺酰氯是一种液态剧毒化学品，遇水容易分解，对运输条件和设备的要求，以及对反应溶剂的要求较高，不符合环保要求和存在操作安全隐患，而且文献报道，甲磺酰氯和咪唑烷酮的反应产率不稳定，合成工艺较难控制。

发明内容

本发明的目的是要用甲烷磺酸酐替代剧毒品甲磺酰氯，和采用较为便宜的甲苯或苯溶剂，提供一种符合环保要求、不存在操作安全隐患、流程简单，产品收率高，副产物少，纯度高，生产成本低的1-甲烷磺酰基-2-咪唑烷酮的制备方法。

为达到上述目的，采用的技术方案是，1-甲磺酰基-2-咪唑烷酮的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：

(1)合成甲烷磺酸酐反应容器中，加入甲烷磺酸，油浴加热至95℃，缓慢滴加氯化亚砜，并使甲烷磺酸和氯化亚砜的摩尔比为1∶(1-1.5)，滴加完毕之后反应体系温度逐渐回升，保持温度在90-95℃之间反应3.5-4.5小时，反应结束后，自然冷却至室温，以无水乙谜重结晶或使用减压蒸馏装置，在10mmHg时收集120-126℃的馏分，馏分在空气冷凝管中变成固体，将其刮下得产品甲烷磺酸酐。

无水乙醚回收循环使用降低生产成本。

(2)合成1-甲磺酰基-2-咪唑烷酮反应容器中，加入2-咪唑烷酮，以有机溶剂作为溶剂，再加入碱，搅拌条件下升温，保持回流温度60-110℃回流30～40min，加入甲烷磺酸酐，使2-咪唑烷酮、甲烷磺酸酐和碱的摩尔比是1∶(1-1.2)∶(1-1.2)，其中所述2-咪唑烷酮和甲烷磺酸酐纯度均为99％，反应体系由无色澄清变成橘黄色，下层有红褐固体出现，再回流反应5-6小时，停止反应，旋蒸除掉有机溶剂，用乙醇进行重结晶得到类白色固体。

进一步，本发明优选方案为：步骤(1)中甲烷磺酸和氯化亚砜的摩尔比为1∶1.2，反应温度为95℃，反应时间为3.5小时；步骤(2)中2-咪唑烷酮、甲烷磺酸酐和碱的摩尔比是1∶1∶1.2，反应温度为80-110℃，反应时间为4-6小时。

所述碱是指吡啶、三乙胺或NaH中的一种。

所述有机溶剂为苯、或甲苯、或四氢呋喃、或氯仿中的一种。

本发明具有以下优点：

1.所用原料均为常见的化工原料，来源广泛，且不包含剧毒品甲磺酰氯，生产工艺以人为本，操作安全无隐患，符合环保要求。

2.收率较高，合成甲烷磺酸酐的收率达到90％，合成1-甲磺酰基-2-咪唑烷酮的收率达到80％以上。

3.所用的溶剂和反应产生的甲烷磺酸负离子经处理后可以回收，循环利用，三废少、无污染。

具体实施方式

1.合成甲烷磺酸酐：

实施例1.

在100mL三口烧瓶中，加入甲烷磺酸20mL，油浴加热至95℃，按甲烷磺酸和氯化亚砜摩尔比为1∶1的比例，用恒压滴液漏斗往三口瓶中缓慢滴加氯化亚砜，滴加开始后反应体系温度保持在80℃左右，滴加完毕之后撤去恒压滴液漏斗，反应体系温度逐渐回升，保持反应体系温度在90-95℃之间反应3.5小时。

反应结束后，体系冷却至室温，改为减压蒸馏装置回流，在10mmHg时收集120-126℃的馏分，馏分在空气冷凝管中变成白色固体，刮下得所述白色固体24.757g，熔点69-70℃，产率92.4％。

实施例2.

在50mL三口烧瓶中，加入甲烷磺酸10mL，油浴加热至95℃，按甲烷磺酸和氯化亚砜摩尔比为1∶1.5的比例，用恒压滴液漏斗往瓶中缓慢滴加氯化亚砜，滴加开始后反应体系温度保持在80℃左右，滴加完毕之后撤去恒压滴液漏斗，反应体系温度逐渐回升，保持反应体系温度在90-95℃之间反应4.5小时。

反应结束反应体系冷却至室温，加入适量的无水乙醚重结晶，得到白色固体12.224g，熔点：68-70℃，产率91.2％。

2.合成1-甲磺酰基-2-咪唑烷酮：

以下实施例中采用的2-咪唑烷酮和甲烷磺酸酐纯度均为99％，

实施例3