專利名稱：一種2-(4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種2- (4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法，特別涉及二氯甲烷和水為萃取劑進(jìn)行萃取得到粗產(chǎn)物，甲醇、二氯甲烷和三乙胺為淋洗劑進(jìn)行柱色譜分離得到新化合物2- -甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮。
背景技術(shù)：
2-OV, N- 二取代氨基)-4-噻唑啉酮類化合物作為一類重要的雜環(huán)化合物，具有良好的生物和生理活性，同時(shí)也是一種很好的有機(jī)合成中間體，可用于合成液晶材料和染料等。有關(guān)4-噻唑啉酮的研究已成為當(dāng)今熱點(diǎn)課題之一，得到了研究者的廣泛關(guān)注。因此開發(fā)合成新的4-噻唑啉酮類化合物，對于豐富4-噻唑啉酮類化合物的種類，擴(kuò)展其用途具
有重要意義。2-OV, 二取代氨基)-4-噻唑啉酮的取代基結(jié)構(gòu)上若含有雜原子，會增加噻唑啉酮類化合物的極性，其結(jié)構(gòu)部分片段與離子液體有相似之處，因此兩者分離提純存在一定難度。目前關(guān)于2-0V，二取代氨基)-4-噻唑啉酮的后處理通常是用乙酸乙酯進(jìn)行萃取，用乙酸乙酯和石油醚進(jìn)行柱色譜層析。后處理方法上存在萃取時(shí)不完全，柱色譜中吸附較多，致使產(chǎn)率降低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種2- (4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法。2- (4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法是以[Emim] SCN為原料及溶劑，室溫下加入氯乙酸乙酯，反應(yīng)1. 5 濁，然后加入醋酸，室溫下攪拌5 7min，再加入N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)1. 5 池，停止反應(yīng)，冷卻至室溫后，加入萃取劑二氯甲烷和水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用二氯甲烷萃取2 3次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離提純得到白色固體產(chǎn)物；所述的N-甲基哌嗪和[Emim]SCN的摩爾比為1:5 1:9 ;N_甲基哌嗪和氯乙酸乙酯的摩爾比為1 1 1 1. 2 ；所述的N-甲基哌嗪與醋酸的摩爾比為1 1 1 1. 2 ；所述的萃取劑水和二氯甲烷的體積比為1:1 1:1. 3 ；所述的粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離的甲醇、二氯甲烷和三乙胺的體積比為1:40:0. 1 1:45:0. 2作淋洗劑。所述的N-甲基哌嗪和[Emim] SCN的摩爾比為1 5 1 7 ;N_甲基哌嗪和氯乙酸乙酯的摩爾比為1:1 1:1. 1 ；所述的N-甲基哌嗪與醋酸的摩爾比為1:1 1:1. 1 ；所述的萃取劑水和二氯甲烷的體積比為1:1 1:1. 2 ；所述的粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離的甲醇、二氯甲烷和三乙胺的體積比為1:40:0. 1 1:45:0. 15作淋洗劑。4-噻唑啉酮類化合物具有良好的生物活性，將在醫(yī)藥、新農(nóng)藥、高分子材料、染料等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。研究和開發(fā)新化合物2- -甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮有著十分重要的學(xué)術(shù)意義、實(shí)用價(jià)值及廣闊的市場前景。本發(fā)明制備的2- -甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮是一種新化合物，是以二氯甲烷和水為萃取劑，以甲醇、二氯甲烷和三乙胺為淋洗劑柱色譜得到，本發(fā)明在萃取及柱色譜過程中目標(biāo)產(chǎn)物損失減少，產(chǎn)率達(dá)73 76%，是適合工業(yè)化生產(chǎn)的制備方法。
具體實(shí)施例方式2- (4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法是以[Emim] SCN為原料及溶劑，室溫下加入氯乙酸乙酯，反應(yīng)1. 5 濁，然后加入醋酸，室溫下攪拌5 7min，再加入N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)1. 5 池，停止反應(yīng)，冷卻至室溫后，加入萃取劑二氯甲烷和水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用二氯甲烷萃取2 3次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離提純得到白色固體產(chǎn)物；所述的N-甲基哌嗪和[Emim]SCN的摩爾比為1:5 1:9 ;N_甲基哌嗪和氯乙酸乙酯的摩爾比為1 1 1 1. 2 ；所述的N-甲基哌嗪與醋酸的摩爾比為1 1 1 1. 2 ；所述的萃取劑水和二氯甲烷的體積比為1:1 1:1. 3 ；所述的粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離的甲醇、二氯甲烷和三乙胺的體積比為1:40:0. 1 1:45:0. 2作淋洗劑。所述的N-甲基哌嗪和[Emim] SCN的摩爾比為1 5 1 7 ;N_甲基哌嗪和氯乙酸乙酯的摩爾比為1:1 1:1. 1 ；所述的N-甲基哌嗪與醋酸的摩爾比為1:1 1:1. 1 ；所述的萃取劑水和二氯甲烷的體積比為1:1 1:1. 2 ；所述的粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離的甲醇、二氯甲烷和三乙胺的體積比為1:40:0. 1 1:45:0. 15作淋洗劑。[Emim]SCN是一種陰離子為硫氰酸根，陽離子為1-乙基-3-甲基咪唑的離子液體。 其制備過程如下在圓底燒瓶中加入32 mmol溴乙烷，再加入30 mmol甲基咪唑，裝上回流冷凝管，混合物在磁力攪拌70°C下反應(yīng)Mh，冷卻后，分別用乙酸乙酯和乙醚洗固體，將固體溶解在丙酮里，加入31mmol硫氰酸鉀，磁力攪拌室溫下反應(yīng)Mh，減壓除丙酮，過濾除固體，真空干燥得[Emim]SCN。在制備2- -甲基-1-哌嗪基)_4_噻唑啉酮的反應(yīng)中，[Emim] SCN既作為反應(yīng)物，提供硫氰酸根陰離子，又作為反應(yīng)溶劑。所以，[Emim] SCN相對過量一些。本發(fā)明的反應(yīng)方程式為
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1
在圓底燒瓶瓶中加入2. 5 mL [Emim] SCN，氯乙酸乙酯2. 2 mmol，室溫下反應(yīng)2h。然后加入2 mmol醋酸，室溫下攪拌7min，再加入2 mmol N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)池。停止反應(yīng)，冷卻至室溫，加入12 mL 二氯甲烷和10 mL水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用12 mL二氯甲烷萃取3次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離，甲醇與二氯甲烷、三乙胺的體積比為1:45:0. 15作淋洗劑，提純得到白色固體產(chǎn)物0. 302 g，產(chǎn)率76 %。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)M. p.、FIlRjH NMR、HRMS確證。
2- -甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮M.p.: 96.5 97.5°C; FTIR (KBr pellet, cnT1) 2984，2946，2929，2802，1685，1540，1450，1385，1346，1295， 1263，1215，999，858; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) 4.00 (t, /=4.8Hz, 2H)，3.96 (s, 2H)，3. 55 (t, /=4. 8Hz, 2H)，2. 53 (t, /=4. 8Hz, 2H)，2. 49 (t, /=4. 8Hz, 2H)，2. 35 (s, 3H) ； HRMS (m/z) Calcd. for C8H13N3OS，199.0779，found 199.0778。實(shí)施例2:
在圓底燒瓶瓶中加入2 mL [Emim]SCN，氯乙酸乙酯2 mmol，室溫下反應(yīng)濁。然后加入 2.2 mmol醋酸，室溫下攪拌^iin,再加入2 mmol N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)池。停止反應(yīng)，冷卻至室溫，加入10 mL 二氯甲烷和10 mL水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用10 mL 二氯甲烷萃取2次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離，甲醇與二氯甲烷、三乙胺的體積比為1:40:0. 1作淋洗劑，提純得到白色固體產(chǎn)物0.四8 g，產(chǎn)率75 %。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)M. p. ,FIlI^1H NMR、HRMS確證。實(shí)施例3:
在圓底燒瓶瓶中加入1.5 mL [Emim]SCN，氯乙酸乙酯2 mmol，室溫下反應(yīng)1. 5h。然后加入2 mmol醋酸，室溫下攪拌5min，再加入2 mmol N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)1.釙。停止反應(yīng)，冷卻至室溫，加入10 mL 二氯甲烷和10 mL水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用10 mL二氯甲烷萃取2次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離，甲醇與二氯甲烷、三乙胺的體積比為1:45:0. 15作淋洗劑， 提純得到白色固體產(chǎn)物0.g，產(chǎn)率73 %。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)M. p. ,FTII^1H NMR、HRMS確證。實(shí)施例4:
在圓底燒瓶瓶中加入2. 5 mL [Emim]SCN，氯乙酸乙酯2. 2 mmol，室溫下反應(yīng)2h。然后加入2 mmol醋酸，室溫下攪拌5min，再加入2 mmol N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)池。停止反應(yīng)，冷卻至室溫，加入10 mL 二氯甲烷和10 mL水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用10 mL二氯甲烷萃取2次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離，甲醇與二氯甲烷、三乙胺的體積比為1:40:0. 15作淋洗劑，提純得到白色固體產(chǎn)物0.四5 g，產(chǎn)率74 %。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)M. p.、FIlRjH NMR、HRMS確證。實(shí)施例5:
在圓底燒瓶瓶中加入1.5 mL田111加]50隊(duì)氯乙酸乙酯2.4 mmol，室溫下反應(yīng)2h。然后加入2. 4 mmol醋酸，室溫下攪拌5min，再加入2 mmol N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)池。停止反應(yīng)，冷卻至室溫，加入13 mL 二氯甲烷和10 mL水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用13 mL二氯甲烷萃取2次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離，甲醇與二氯甲烷、三乙胺的體積比為1:40:0. 2作淋洗劑， 提純得到白色固體產(chǎn)物0.四5 g，產(chǎn)率74 %。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)M. p. ,FTII^1H NMR、HRMS確證。實(shí)施例6:
在圓底燒瓶瓶中加入1.5 mL田111加]50隊(duì)氯乙酸乙酯2.4 mmol，室溫下反應(yīng)2h。然后加入2. 4 mmol醋酸，室溫下攪拌5min，再加入2 mmol N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)池。停止反應(yīng)，冷卻至室溫，加入12 mL 二氯甲烷和10 mL水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用12 mL二氯甲烷萃取3次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離，甲醇與二氯甲烷、三乙胺的體積比為1:45:0. 2作淋洗劑，提純得到白色固體產(chǎn)物0.g，產(chǎn)率73 %。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)M. p. ,FTIRjH NMR、HRMS確證。
權(quán)利要求
1.一種2-(4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法，其特征是以[Emim] SCN為原料及溶劑，室溫下加入氯乙酸乙酯，反應(yīng)1. 5 2h，然后加入醋酸，室溫下攪拌5 7min，再加入N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)1. 5 池，停止反應(yīng)，冷卻至室溫后，加入萃取劑二氯甲烷和水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用二氯甲烷萃取2 3次，合并二氯甲烷層，用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑，粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離提純得到白色固體產(chǎn)物；所述的N-甲基哌嗪和[Emim]SCN的摩爾比為1:5 1:9 ;N_甲基哌嗪和氯乙酸乙酯的摩爾比為1 1 1 1. 2 ；所述的N-甲基哌嗪與醋酸的摩爾比為1 1 1 1. 2 ；所述的萃取劑水和二氯甲烷的體積比為1:1 1:1. 3 ；所述的粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離的甲醇、二氯甲烷和三乙胺的體積比為1:40:0. 1 1:45:0. 2作淋洗劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-(4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法，其特征是所述的N-甲基哌嗪和[Emim] SCN的摩爾比為1 5 1 7 ;N_甲基哌嗪和氯乙酸乙酯的摩爾比為1:1 1:1. 1 ；所述的N-甲基哌嗪與醋酸的摩爾比為1:1 1:1. 1 ；所述的萃取劑水和二氯甲烷的體積比為1:1 1:1. 2 ；所述的粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離的甲醇、二氯甲烷和三乙胺的體積比為1:40:0. 1 1:45:0. 15作淋洗劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種2-(4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮的制備和提純方法。該發(fā)明是以[Emim]SCN為原料及溶劑，室溫下加入氯乙酸乙酯，反應(yīng)1.5～2h。然后加入醋酸，室溫下攪拌5～7min，再加入N-甲基哌嗪，混合物在磁力攪拌室溫下繼續(xù)反應(yīng)1.5～2h。停止反應(yīng)，冷卻至室溫后，加入萃取劑二氯甲烷和水進(jìn)行萃取，收集下層有機(jī)層，水層再用二氯甲烷萃取2～3次，合并二氯甲烷層,用無水硫酸鎂干燥后蒸去溶劑,粗產(chǎn)物經(jīng)柱色譜分離提純得到白色固體產(chǎn)物。本發(fā)明制備的2-(4-甲基-1-哌嗪基)-4-噻唑啉酮是一種新化合物,所使用原料易得，成本低，操作簡單，效率高，產(chǎn)率達(dá)73～76%，是適合工業(yè)化生產(chǎn)的制備方法。
文檔編號C07D277/38GK102558089SQ201210008859
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者孟祥武, 王昱丹, 王玲, 趙華絨, 陸豐平 申請人:浙江大學(xué)