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一種5?對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法與流程

文檔序號:11892824閱讀:499來源:國知局

本發(fā)明屬于制藥工程技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法。



背景技術(shù):

5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,也叫對羥基苯海因,分子式C9H8N2O3,它的英文名稱為Hydroxyphenylhydantoin,別名為5-(4-Hydroxyphenyl)hydantoin、5-(4-Hydroxyphenyl)2,4-Imidazolidinedine、DL-Para-Hydroxyphenyl hydantoin或5-(4-Hydroxyphenyl)imidazolidine-2,4-dione,記為5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式1所示。

從性狀上看,純凈的5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲為白色片狀結(jié)晶,熔點261-263℃,微溶于水和乙醇,易溶于甲醇等有機溶劑。

D-對羥基苯甘氨酸可通過5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲水解而得,該物質(zhì)是生產(chǎn)氨芐青霉素、阿莫西林、頭孢拉定等多種半合成抗生素的重要原料,具有很好的市場應(yīng)用前景。此外,通過溴代反應(yīng)或酯化反應(yīng)5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲可以被制備成海因類殺菌劑,市場前景十分廣闊。目前,國內(nèi)外主要通過化學(xué)合成法制備5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,主要包括苯甲醛法和乙醛酸法。兩種方法均有許多不足,如苯甲醛法,該法在無機酸的催化下,以對羥基苯甲醛、碳酸氫銨與氰化鈉為原料合成5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲。其反應(yīng)流程如式2所示:

雖然苯甲醛法合成5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的收率較高,但同時也存在諸多問題,主要有:①對羥基苯甲醛價格相對昂貴的價格是其劣勢且國家控制嚴(yán)格,購買不易;②由于NaCN是劇毒且生產(chǎn)中有劇毒性氣體HCN產(chǎn)生,所以存在極大的安全隱患,而且產(chǎn)生的工藝廢水或廢液如果處理不當(dāng),會造成嚴(yán)重的環(huán)境事故;③目標(biāo)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率不高;④生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)工藝環(huán)境可行性差造成該生產(chǎn)工藝不適合長久采用。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供了5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法,具體以乙醛酸、苯酚和尿素為原料,以改性苯乙烯二乙烯基苯為催化劑,通過一步法合成所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為340-345K,反應(yīng)時間為20-24h;

其中,乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯的反應(yīng)摩爾比為:1:1-1.5:1.5-2:2.2-3;所述改性苯乙烯二乙烯基苯是以98%H2SO4為修飾劑,對苯乙烯二乙烯基苯改性得到。

具體的反應(yīng)方程式如式3所示。

優(yōu)選地,本發(fā)明提供的5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法,具體步驟是:按反應(yīng)摩爾比分別稱取乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯,備用;

將所述乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯混合,得到混合物,對混合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到340-345K時,回流反應(yīng)20-24h,停止反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,對反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾,得到濾液;

將濾液轉(zhuǎn)移至樹脂吸附柱吸附后用甲醇進行脫附,待流出液中組份為甲醇單組份時停止,得到脫附液,將脫附液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮、冷卻、結(jié)晶、烘干,即得所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲。

更優(yōu)選地,所述改性苯乙烯二乙烯基苯的制備方法為:

S1:稱取一定量的對氯甲基化的苯乙烯二乙烯基苯聚合物,加入硝基苯溶脹6-10h;

S2:對溶脹后的苯乙烯二乙烯基苯聚合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到330-335K時,加入無水AlCl3和98%H2SO4,所述苯乙烯二乙烯基苯聚合物、無水AlCl3和98%H2SO4的添加質(zhì)量比是1:0.08-0.12:2-2.2,在360-365K,攪拌轉(zhuǎn)速為110-130轉(zhuǎn)/min條件下,回流反應(yīng)7-8h,停止反應(yīng),得到反應(yīng)液;

S3:將所述反應(yīng)液進行過濾,得到固體反應(yīng)物,將所述固體反應(yīng)物依次用1%HCl/丙酮溶液、去離子水、10%NaOH、5%HCl、去離子水清洗至中性,最后用乙醇進行清洗;

S4:將經(jīng)乙醇清洗后的固體反應(yīng)物放于真空烘箱中333-335K,烘干10-12h,即得所述改性苯乙烯二乙烯基苯。

優(yōu)選地,S2中,所述苯乙烯二乙烯基苯聚合物、無水AlCl3和98%H2SO4的添加質(zhì)量比是1:0.1:2-2.2。

優(yōu)選地,乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯的反應(yīng)摩爾比為1:1.2:1.8:2.5。

優(yōu)選地,所述一步法合成所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為343K,反應(yīng)時間為21h。

本發(fā)明提供的5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法,生產(chǎn)工藝簡單,所用原料價廉易得,產(chǎn)品的產(chǎn)率高;同時生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的廢液少,催化劑可循環(huán)使用。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案能予以實施,下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

需要說明的是,以下實施例中所用到的試劑若無特別說明,均為常規(guī)試劑,可在市場上購買得到,且以下實施例中所有使用的化學(xué)試劑均為分析純,使用前沒有經(jīng)過進一步的純化;所涉及的相關(guān)化合物的制備方法或檢測方法,若無特別說明,均為常規(guī)方法。

一種5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法,以乙醛酸、苯酚和尿素為原料,以改性苯乙烯二乙烯基苯為催化劑,通過一步法合成所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為340-345K,反應(yīng)時間為20-24h;

其中,乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯的反應(yīng)摩爾比為:1:1-1.5:1.5-2:2.2-3;所述改性苯乙烯二乙烯基苯是以98%H2SO4為修飾劑,對苯乙烯二乙烯基苯改性得到。

以下就本發(fā)明的技術(shù)方案進行具體的舉例說明。

實施例1

一種5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法,具體的,以改性苯乙烯二乙烯基苯為催化劑,通過一步法合成所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲。具體制備方法為:按乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯反應(yīng)摩爾比為1:1.2:1.8:2.5的比例分別稱取乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯;將各組分混合形成混合物,將所述乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯混合,得到混合物,對混合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到343K,回流反應(yīng)21h,停止反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,對反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾,得到濾液;將濾液轉(zhuǎn)移至樹脂吸附柱吸附后用甲醇進行脫附,待流出液中組份為甲醇單組份時停止,得到脫附液,將脫附液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮、冷卻、結(jié)晶、烘干,即得所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,收率為57.71%。

其中,所用到的催化劑改性苯乙烯二乙烯基苯的制備方法為:稱取一定量的對氯甲基化的苯乙烯二乙烯基苯聚合物,加入硝基苯溶脹6h;對溶脹后的苯乙烯二乙烯基苯聚合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到333K時,加入無水AlCl3和98%H2SO4,所述苯乙烯二乙烯基苯聚合物、無水AlCl3和98%H2SO4的添加質(zhì)量比是1:0.1:2,在363K,攪拌轉(zhuǎn)速為110轉(zhuǎn)/min條件下,回流反應(yīng)7h,停止反應(yīng),得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液進行過濾,得到固體反應(yīng)物,將固體反應(yīng)物依次用1%HCl/丙酮溶液、去離子水、10%NaOH、5%HCl、去離子水清洗至中性,最后用乙醇進行清洗;將經(jīng)乙醇清洗后的固體反應(yīng)物放于真空烘箱中333K,烘干12h,即完成了改性苯乙烯二乙烯基苯的制備。

實施例2

一種5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法,具體的,以改性苯乙烯二乙烯基苯為催化劑,通過一步法合成所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲。具體制備方法為:按乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯反應(yīng)摩爾比為1:1:1.5:2.2的比例分別稱取乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯;將各組分混合形成混合物,將所述乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯混合,得到混合物,對混合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到340K,回流反應(yīng)24h,停止反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,對反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾,得到濾液;將濾液轉(zhuǎn)移至樹脂吸附柱吸附后用甲醇進行脫附,待流出液中組份為甲醇單組份時停止,得到脫附液,將脫附液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮、冷卻、結(jié)晶、烘干,即得所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,收率為57.20%。

其中,所用到的催化劑改性苯乙烯二乙烯基苯的制備方法為:稱取一定量的對氯甲基化的苯乙烯二乙烯基苯聚合物,加入硝基苯溶脹8h;對溶脹后的苯乙烯二乙烯基苯聚合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到330K時,加入無水AlCl3和98%H2SO4,所述苯乙烯二乙烯基苯聚合物、無水AlCl3和98%H2SO4的添加質(zhì)量比是1:0.8:2.0,在360K,攪拌轉(zhuǎn)速為130轉(zhuǎn)/min條件下,回流反應(yīng)8h,停止反應(yīng),得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液進行過濾,得到固體反應(yīng)物,將固體反應(yīng)物依次用1%HCl/丙酮溶液、去離子水、10%NaOH、5%HCl、去離子水清洗至中性,最后用乙醇進行清洗;將經(jīng)乙醇清洗后的固體反應(yīng)物放于真空烘箱中335K,烘干10h,即完成了改性苯乙烯二乙烯基苯的制備。

實施例3

一種5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲的制備方法,具體的,以以改性苯乙烯二乙烯基苯為催化劑,通過一步法合成所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲。具體制備方法為:按乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯反應(yīng)摩爾比為1:1.5:2:3的比例分別稱取乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯;將各組分混合形成混合物,將所述乙醛酸、苯酚、尿素和改性苯乙烯二乙烯基苯混合,得到混合物,對混合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到345K,回流反應(yīng)20h,停止反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,對反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾,得到濾液;將濾液轉(zhuǎn)移至樹脂吸附柱吸附后用甲醇進行脫附,待流出液中組份為甲醇單組份時停止,得到脫附液,將脫附液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮、冷卻、結(jié)晶、烘干,即得所述5-對羥基苯基乙內(nèi)酰脲,收率為56.80%。

其中,所用到的催化劑改性苯乙烯二乙烯基苯的制備方法為:稱取一定量的對氯甲基化的苯乙烯二乙烯基苯聚合物,加入硝基苯溶脹8h;對溶脹后的苯乙烯二乙烯基苯聚合物進行加熱,加熱過程中不斷進行攪拌,當(dāng)溫度達(dá)到335K時,加入無水AlCl3和98%H2SO4,所述苯乙烯二乙烯基苯聚合物、無水AlCl3和98%H2SO4的添加質(zhì)量比是1:0.1:2.1,在365K,攪拌轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/min條件下,回流反應(yīng)7.5h,停止反應(yīng),得到反應(yīng)液;將反應(yīng)液進行過濾,得到固體反應(yīng)物,將固體反應(yīng)物依次用1%HCl/丙酮溶液、去離子水、10%NaOH、5%HCl、去離子水清洗至中性,最后用乙醇進行清洗;將經(jīng)乙醇清洗后的固體反應(yīng)物放于真空烘箱中334K,烘干11h,即完成了改性苯乙烯二乙烯基苯的制備。

以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例,其保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換,均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi),本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

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