[发明专利]一种微通道反应器合成(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮的方法

说明书

本发明公开了一种微通道反应器合成(S)‑4‑苯基‑2‑噁唑烷酮的方法，属于有机合成中的化学中间体合成技术领域。本发明解决了现有传统反应设备在使用三光气合成(S)‑4‑苯基‑2‑噁唑烷酮会出现的热效应不稳定、毒性高、反应不可控等问题。本发明提供的方法是将L‑苯甘氨醇与有机碱混合后与三光气在微通道反应器的反应模块组内进行反应，然后反应液进入淬灭模块，淬灭试剂与反应液混合淬灭后收集从末端流出的反应液，后处理得到(S)‑4‑苯基‑2‑噁唑烷酮。本发明提供制备方法使得个反应时间从几个小时缩短为几十秒，三光气在封闭体系内连续引发与反应，大大降低了反应的风险，而目标产物的纯度与收率都有了很大的提高。

技术领域

本发明涉及一种微通道反应器合成(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮的方法，属于有机合成中的化学中间体合成技术领域。

背景技术

2-噁唑烷酮及其衍生物是一类非常重要的有机化合物，可用于纤维、活性染料、化妆品、润滑剂添加剂、防锈剂及燃料助剂等日用化工产品的合成。其中(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮作为其中之一，是常用的手性辅助剂，不但具有很高的诱导选择性，并且(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮也是常用的有机医药中间体，如降血脂类药物依替米贝的关键起始物料，也可以用于农药中间体及辅助大分子的合成。

目前，关于(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮的合成多数是以L-苯甘氨酸为起始原料，经过甲基化、还原、环合三步反应制备完成，合成路线如下：

其中最终一步环合反应，较为常用的环合试剂是碳酸二甲酯和三光气，比较而言，碳酸二甲酯价格低廉，绿色环保，但是反应活性较低，需要较长的反应时间与较高的反应温度，才能保证物料反应完全，同时会引入大量的副产物，给后期处理纯化带来很大的困难，而三光气反应活性高，反应效果佳，但是由于三光气本身的不稳定性及毒性，导致这种方法难以广泛应用。因此，提供一种采用三光气安全合成(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮的方法是十分必要的。

发明内容

本发明针对传统反应设备在使用三光气合成(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮会出现的热效应不稳定、毒性高、反应不可控等问题，提供本质安全和绿色环保的制备(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮的方法。

一种微通道反应器合成(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮的方法，微通道反应器包括预混模块、反应模块组和淬灭模块，其中，预混模块与反应模块组串联，淬灭模块与反应模块组串联，所述反应模块组包括1个单元反应模块或由两个以上单元反应模块串联组合而成；

所述的方法包括以下步骤：

S1，将原料L-苯甘氨醇与有机碱混合后溶解于有机溶剂中作为物料1，将物料1输送至微通道反应器的预混模块中进行混合和预热，物料1中L-苯甘氨醇与有机碱的摩尔比为1:0.1～0.5；

S2，将三光气溶解于有机溶剂中作为物料2，将物料2输送至微通道反应器的预混模块中进行混合和预热；

S3，将氨水溶液作为物料3输送至微通道反应器的淬灭模块；

S4，将经过S1和S2预热和混合的物料1和物料2输送至微通道反应器的反应模块组，其中物料1中L-苯甘氨醇与物料2中三光气的摩尔比为1:0.35～0.5，反应料液在0℃～30℃条件下进行反应，反应料液在反应模块组中的总停留时间为10～40s，反应完毕后反应液进入淬灭模块，在20℃～30℃条件下，经过氨水溶液淬灭后收集从淬灭模块末端流出的反应液，后处理得到(S)-4-苯基-2-噁唑烷酮。

该方法的化学反应式如下：

进一步地，S1中有机碱为三乙胺、吡啶、哌啶、二异丙基乙胺的任意一种或两种以任意比例混合。

进一步地，S1和S2中有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷中的任意一种或两种以任意比例混合。