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CN114773270A - 一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法 - Google Patents

一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法 Download PDF

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CN114773270A
CN114773270A CN202210385635.2A CN202210385635A CN114773270A CN 114773270 A CN114773270 A CN 114773270A CN 202210385635 A CN202210385635 A CN 202210385635A CN 114773270 A CN114773270 A CN 114773270A
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China
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nitrophenyl
nitrobenzonitrile
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Pending
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CN202210385635.2A
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刘文涛
李新志
孔祥雨
张彬
崔新强
杨利
魏乐坤
王洪臣
朱希
高振华
李祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Haiyou Freda Pharmacy Co ltd
Shandong Academy of Pharmaceutical Sciences
Original Assignee
Shandong Haiyou Freda Pharmacy Co ltd
Shandong Academy of Pharmaceutical Sciences
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/04Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D233/20Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/24Radicals substituted by nitrogen atoms not forming part of a nitro radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C53/00Saturated compounds having only one carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or hydrogen
    • C07C53/08Acetic acid
    • C07C53/10Salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了二丙酸咪唑苯脲及其中间体的生产制备方法。本方法以间硝基苯甲腈为起始原料,先在硫化钠的催化下与乙二胺反应,然后在氯化铁和活性炭的催化下经水合肼还原,最后在丙酸中与尿素缩合制得二丙酸咪唑苯脲。该方法原料易得,操作简单,绿色环保,成本低廉,适合工业化生产。

Description

一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法
技术领域
本发明涉及一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法,属于化学制药技术领域。
背景技术
梨形虫病是一类经硬蜱传播,由梨形虫纲巴贝斯科或泰勒科原虫引起的血液原虫病的总称,通常在家畜以及野生哺乳动物中传播,在世界很多国家包括中国都很流行,对世界畜牧业及世界经济造成了极大损失。取代基皆为氢的均二苯脲类联眯化合物咪唑苯脲(化学名为N,N'-二[3-(4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)苯基]脲),为新一代最佳的抗梨形虫药物,其具有广谱、低毒、应用范围广、剂量小等优点,不但有很好的治疗作用,并且在体内存留时间长,具有很好的预防效果。其化学结构如下:
Figure BDA0003593571430000011
目前合成咪唑苯脲的方法主要包括:(1)以间硝基苯甲酸乙酯为原料,在三甲基铝存在下与乙二胺反应,然后用水合肼还原硝基,最后与光气缩合。该路线中间硝基苯甲酸乙酯及三甲基铝比较贵,光气是剧毒气体,三废较多,不适合工业化生产。(2)以间硝基苯甲酸为原料,通过钯碳加氢还原合成间氨基苯甲酸,与氢氧化钠生成钠盐,再与乙二胺的二盐酸盐环合,最后与尿素缩合。该路线需要高压氢化反应,与乙二胺的盐酸盐的环合需要高温固固反应,操作复杂,不利于工业化生产。(3)以苯甲腈为原料,经硝化,与乙二胺成环,铁粉还原,与双光气缩合生成咪唑苯脲。该路线采用硫磺作催化剂回流时会有升华硫在冷凝管凝结,从而堵塞冷凝管,铁粉还原产生大量铁泥,污染环境,并且双光气毒性大,不符合绿色合成理念且不适合工业化生产。(4)以间硝基苯甲腈为原料,在硫化钠催化下与乙二胺反应,然后在钯碳催化下经甲酸铵还原,最后在稀盐酸中与尿素缩合生成二盐酸咪唑苯脲。该方法为本课题组开发,在放大过程中发现钯碳无法套用,导致成本上升;最后一步缩合反应在生产中有盐酸气生成,后处理也有大量废水产生,也会导致成本上升。
发明内容
本发明主要是针对现有技术的不足,提出了一种适用于工业化生产的二丙酸咪唑苯脲的合成方法。本方法以间硝基苯甲腈为起始原料,先在硫化钠的催化下与乙二胺反应,然后在氯化铁和活性炭的催化下经水合肼还原,最后在丙酸中与尿素缩合制得二丙酸咪唑苯脲。制备过程更加适用于工业化生产,对环境更友好,后处理简单,总收率和纯度更高。
一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法,包括如下步骤:
步骤1:以间硝基苯甲腈为起始原料,在硫化钠的催化下与乙二胺反应,制得2-(3-硝基苯基)咪唑啉。
步骤2:2-(3-硝基苯基)咪唑啉在FeCl3/C的催化下,经水合肼还原,制得2-(3-氨基苯基)咪唑啉。
步骤3:2-(3-氨基苯基)咪唑啉在丙酸中与尿素缩合,制得二丙酸咪唑苯脲。
具体合成反应路线为:
Figure BDA0003593571430000021
具体的,所述步骤1中所采用的催化剂为硫化钠,其用量为化合物2摩尔数的0.2-1倍,优选0.5倍。
所述步骤2中所采用的催化剂为氯化铁和活性炭,其中氯化铁用量为化合物3重量的0.01-0.1倍,优选0.02倍;活性炭用量为化合物3的0.03-0.2倍,优选0.1倍;水合肼用量为化合物3摩尔数的1.5-2倍,优选1.6倍。
所述步骤3中所用溶剂为丙酸,反应温度为110℃至回流,其中优选120℃~130℃;尿素和2-(3-氨基苯基)咪唑啉的摩尔比为0.5~0.8,其中优选0.6。
本工艺与文献报道方法相比有如下优点:
1、步骤2中以FeCl3/C为催化剂代替了昂贵的钯碳,不仅提高了生产的安全性,而且大大降低了生产成本。
2、步骤3中,避免了使用毒性较大的光气,且溶剂可以回收利用,减少了废液的生成。不仅更加环保,而且还降低了生产成本。
3、本工艺所使用的溶剂均可回收利用,无苛刻条件反应,适合工业化生产,符合绿色合成理念。
具体实施方式
实施例1:
化合物3的合成
将甲醇(800kg)抽入2000L反应釜中,开启搅拌,加入间硝基苯甲腈(100kg,676mol),硫化钠(26.4kg,338mol)和乙二胺(48.7kg,812mol),开启蒸汽,升温至回流。回流反应8h,趁热压滤,开启结晶釜搅拌和盐水,降温至-5℃~0℃,搅拌析晶2h,离心,滤饼用冷甲醇淋洗,所得产品真空干燥,得淡黄色固体2-(3-硝基苯基)咪唑啉121.6kg,收率94.2%,产品纯度99.30%。
实施例2
化合物4的合成
将正丁醇(810kg)抽入2000L反应釜中,开启搅拌,加入化合物3(100kg,524mol),氯化铁(2kg),活性炭(10kg),开启蒸汽,升温至70℃~80℃,滴加80%水合肼(52.4kg,838.4mol),滴毕,回流反应1h,趁热压滤,开启结晶釜搅拌和盐水,降温至0℃~5℃,离心,滤饼用正丁醇淋洗,所得产品真空干燥,得类白色至白色固体2-(3-氨基苯基)咪唑啉60.7kg,收率72%,产品纯度96.99%。
实施例3
二丙酸咪唑苯脲的合成
将丙酸(200kg)抽入500L反应釜中,开启搅拌,加入化合物4(50kg,310.5mol),尿素(11.2kg,186.3mol),开启蒸汽,升温至120℃~130℃,保温反应8h。反应完毕,开启循环水,降温至30℃~40℃,抽入丙酮(160kg),25℃~35℃搅拌2h,离心,滤饼用丙酮淋洗,所得产品真空干燥,得白色固体二丙酸咪唑苯脲66.2kg,收率86%,纯度99.64%。

Claims (4)

1.一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法,包括如下步骤:
步骤1:以间硝基苯甲腈为起始原料,以甲醇做反应溶剂,在硫化钠的催化下与乙二胺回流反应8h,冰盐水降温至0~5℃析晶,离心,干燥,制得2-(3-硝基苯基)咪唑啉;
步骤2:2-(3-硝基苯基)咪唑啉在FeCl3/C的催化下,以正丁醇做溶剂,于70℃~80℃使用蠕动泵滴加水合肼,回流反应1h,使用冰盐水降温至0~5℃,离心,干燥,制得2-(3-氨基苯基)咪唑啉;
步骤3:2-(3-氨基苯基)咪唑啉在丙酸中与尿素缩合,于120℃~130℃反应8h,循环水降温析晶,丙酮打浆,离心,干燥,制得二丙酸咪唑苯脲。
2.根据权利要求书1所述的一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法,其特征在于:步骤1中所用溶剂为C1~C3类醇,其中优选甲醇;反应温度为回流;催化剂为硫化物,其中优选硫化钠,硫化钠和间硝基苯甲腈的摩尔比为0.2~1.0,其中优选0.5;间硝基苯甲腈和乙二胺的摩尔比为1:1~1:1.5,其中优选1:1.2。
3.根据权利要求书1所述的一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法,其特征在于:步骤2中所用溶剂为正丁醇;反应温度为回流;催化剂为氯化铁和活性炭,氯化铁和2-(3-硝基苯基)咪唑啉的重量比为0.01~0.1;其中优选0.02;活性炭和2-(3-硝基苯基)咪唑啉重量比为0.03~0.2,其中优选0.1;水合肼的滴加方式为使用蠕动泵滴加,滴加温度70℃~80℃,为水合肼和2-(3-硝基苯基)咪唑啉的摩尔比为1.5~2.0,其中优选1.6。
4.根据权利要求书1所述的一种二丙酸咪唑苯脲的生产制备方法,其特征在于:步骤3中所用溶剂为丙酸,反应温度为110℃至回流,其中优选120℃~130℃;尿素和2-(3-氨基苯基)咪唑啉的摩尔比为0.5~0.8,其中优选0.6。
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