[发明专利]一种2‑噁唑啉酮衍生物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2-噁唑啉酮(2-oxazolidinone)衍生物的制备方法，具体地说，涉及一种温和条件下将二氧化碳(CO₂)固定为2-噁唑啉酮衍生物的绿色合成方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

近代以来，由于人类活动消耗大量的化石燃料，导致大气层中的二氧化碳持续积累，进而引发温室效应、海平面上升等一系列环境问题。几年来，二氧化碳的固定与资源化利用已经引起广泛关注。在有机合成方面，由于其廉价易得、安全无毒等特性，二氧化碳可以作为羧(酯)基化试剂合成具有高附加值的化学品(T.Sakakura,J.-C.Choi,H.Yasuda,Chem.Rev.,2007,107,2365-2387；K.Huang,C.-L.Sun,Z.-J.Shi,Chem.Soc.Rev.,2011,40,2435-2452；S.N.Riduan,Y.Zhang,Dalton Trans.,2010,39,3347-3357；M.Cokoja,C.Bruckmeier,B.Rieger,W.A.Herrmann,F.E.Kühn,Angew.Chem.Int.Ed.,2011,50,8510-8537；D.J.Darensbourg,Chem.Rev.,2007,107,2388-2410.)。

2-噁唑啉酮是非常重要的羰基杂环骨架，在医药、农药、不对称合成、精细化学品的合成中具有十分广泛的应用(T.A.Mukhtar,G.D.Wright,Chem.Rev.,2005,105,529-542.)。目前，工业上主要通过光气法来合成2-噁唑啉酮。由于光气具有剧毒，且在使用过程会产生腐蚀性的HCl气体，因此，光气法常常带来设备腐蚀、环境污染等隐患。随着人们环保意识的加强及绿色化学的兴起，开发绿色环保的工艺合成2-噁唑啉酮具有重要意义和应用价值。

近年来，以二氧化碳作为酯基化试剂合成2-噁唑啉酮类化合物的方法主要有：二氧化碳与氮杂环丙烷反应、二氧化碳与炔丙胺反应、二氧化碳与氨基醇反应(Z.-Z.Yang,L.-N.He,J.Gao,A.-H.Liu,B.Yu,Energy Environ.Sci.,2012,5,6602-6639；J.Hu,J.Ma,Q.Zhu,Z.Zhang,C.Wu,B.Han,Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54,5399-5403；S.Kikuchi,S.Yoshida,Y.Sugawara,W.Yamada,K.Sekine,I.Iwakura,T.Ikeno,T.Yamada,H.-M.Cheng,Bull.Chem.Soc.Jpn.,2011,84,698-717；M.Yoshida,T.Mizuguchi,K.Shishido,Chem.Eur.J.,2012,18,15578-15581；A.Ueno,Y.Kayaki,T.Ikariya,Green Chem.,2013,15,425-430；H.Zhou,Y.-M.Wang,W.-Z.Zhang,J.-P.Qu,X.-B.Lu,Green Chem.,2011,13,644-650.)。但是所述方法通常需要高温、高压等反应条件，并且反应原料需要繁琐的合成步骤、价格昂贵，制备的2-噁唑啉酮衍生物类型十分有限。2008年，李朝军课题组报道了廉价易得端炔、醛、伯胺、二氧化碳四组分串联反应实现了2-噁唑啉酮衍生物的合成，但是所述方法中催化剂用量高达30mol％，在一定程度上限制了其应用(Yoo,W.-J.；Li,C.-J.,Adv Synth Catal 2008,350,1503-1506)。因此，发展高效率、低能耗、条件温和、经济环保的绿色合成方法迫在眉睫。

发明内容

鉴于现有技术存在缺陷，本发明的目的在于提供一种2-噁唑啉酮衍生物的制备方法，所述方法可在温和条件下，实现高效、经济、环保地制备2-噁唑啉酮衍生物。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案。

一种2-噁唑啉酮衍生物的制备方法，所述2-噁唑啉酮衍生物的化学结构式为：

其中，R¹为烷基或苄基，R²为芳基，R³为芳基；

所述制备方法步骤如下：

向伯胺中通入二氧化碳，得到白色固体为氨基甲酸铵盐，然后将氨基甲酸铵盐与催化剂、溶剂、末端炔烃和醛混合，密封后在搅拌条件下于40℃～120℃反应8h～24h，反应完毕，通过硅胶柱层析分离，得到本发明所述的一种2-噁唑啉酮衍生物。