專利名稱：制備5-氰基-4-低級烷基噁唑的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生產5-氰基-4-低級烷基噁唑的新方法。上述噁唑是一組重要的物質，例如5-氰基-4-甲基噁唑是合成吡哆素(維生素B6)的重要中間體。
許多以5-氨甲?；?4-甲基噁唑脫水生產5-氰基-4-甲基噁唑的方法已有報道。脫水是(例如)在五氧化二磷存在下發(fā)生的。但這種方法的缺點是產率低，這是因為在反應中很容易發(fā)生碳化。
一種改進的方法是在作為溶劑的喹啉存在下將5-氨甲?；?4-甲基噁唑與五氧化二磷反應(US3，222，374)。此方法也因喹啉的毒性、臭味和熱不穩(wěn)定性而產生一些缺點，而且喹啉相對說來是價格較高的溶劑。再者，喹啉的再生，使用五氧化二磷的化學計量、五氧化二磷副產品的處理以及它們按環(huán)境保護法則的處置均是有問題的。
生產5-氰基-4-甲基噁唑的另一方法是將5-氨甲?；?4-甲基噁唑與一低級烷酸酐反應，并將反應混合物或分出的4-甲基-5-(N-低級烷?；驶?噁唑進行熱解(EP0，010，607)。但其最后的熱解步驟有某些缺點，特別是反應器材料的腐蝕問題和副產品的再利用。
另外一個方法(US4，026，902)包括在固體載體上在五氧化二磷存在下加熱，將5-氨甲酰基-4-甲基噁唑脫水生成5-氰基-4-甲基噁唑。這個方法的缺點是5-氨甲?；?4-甲基噁唑的處理問題，特別是它有很高的升華性以及與升華性相關的揮發(fā)性原料的固體定量給料問題。
US4，77，718敘述了5-甲酸乙酯基-4-甲基噁唑至5-氰基-4-甲基噁唑的一步轉化。在此方法中，相應的噁唑酯在氣相中在氨和氧化鋯或氧化鉿催化劑的存在下轉化成5-氰基-4-甲基噁唑。但是這個方法使用昂貴的催化劑，而且為了達到最佳反應過程，需要保持很窄的反應條件，這些都是不利的。
最后，歐洲專利申請EP0，492，233敘述了5-氨甲酰基-4-甲基噁唑轉變成5-氰基-4-甲基噁唑的氣相脫水方法，該方法的缺點是需要有400-500℃的反應溫度并須在50至約300KPa的壓力下進行。
本發(fā)明的目的是提供一種生產5-氰基-4-甲基噁唑的方法，這種方法削除了上述各已知方法中存在的缺點，用此方法可在很短的時間里和溫和的條件下以高產率得到5-氰基-4-低級烷基噁唑。
這一目的可用本發(fā)明的方法來達到，它包括用氰尿酰氯和-N，N-二取代甲酰胺(也可在另加的溶劑存在下)將5-氨甲酰基-4-低級烷基噁唑進行脫水。
“低級烷基”一詞在本發(fā)明范圍內是指含1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、已基等、特別是如甲基和乙基之類的直鏈烷基是優(yōu)先選擇的。
N，N-二取代甲酰胺在本發(fā)明范圍內可是開鏈甲酰胺如N，N-二甲基甲酰胺、胺N，N-二乙基甲酰胺，N，N-二正丙基甲酰胺等以及取代物的一部分是環(huán)的甲酰胺，例如N-甲?；鶈徇?、N-甲?；量┩?、N-甲?；哙さ?。優(yōu)選N，N-二甲基甲酰胺。
本發(fā)明范圍內適合的溶劑可以是甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、叔戊基醚、叔戊基甲基醚、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N，N-二正丙基甲酰胺、N-甲?；鶈徇-甲?；量┩?、N-甲?；哙さ?。優(yōu)選甲基叔丁基醚。
脫水反應可在約0℃至約50℃的溫度范圍內進行。優(yōu)選約為室溫的溫度。
按照本發(fā)明，5-氨甲?；?4-低級烷基噁唑可懸浮于純的N，N-二取代甲酰胺或含N，N-二取代甲酰胺的上述一種溶劑中，優(yōu)選懸浮于純N，N-二甲基甲酰胺中，在上述的一種溶劑中與氰尿酰氯的反應的5-氨甲酰基-4-低級烷基噁唑/氰尿酰氯摩爾比為約3∶1-3∶10，優(yōu)選約3∶1-1∶1，特別是約2∶1。所用的反應物的次序不是關鍵的，上述的次序比較方便。
反應混合物中和以后，可用(例如)溶劑提取法將粗產品變成5-氰基-4-低級烷基噁唑，所用的溶劑如甲基叔丁基醚、乙醚、異丙醚、叔戊基甲基醚、乙酸乙酯、乙酸甲酯、異丁基甲基酮、戊烷、已烷、二氯甲烷等。特別優(yōu)選用甲基叔丁基醚提取。如NaOH、Na2CO3等之類的無機堿以及如胺之類的有機堿是適合中和使用的。乙胺、二乙胺、三乙胺、吡啶等是適合的胺。
按照本發(fā)明的方法幾乎可以定量地將5-氨甲酰基-4-低級烷基噁唑轉變成5-氰基-4-低級烷基噁唑。
下面的制備5-氰基-4-低級烷基噁唑的實例說明了按本發(fā)明方法的特別有利的具體實施方案，但無論如何不意味對本發(fā)明進行限制。
實例在室溫下將22.88g(198mmol)5-氨甲酰基-4-甲基噁唑懸浮于100mlN，N-二甲基甲酰胺中，然后在250ml甲基叔丁基醚中在15分鐘內用18.31g(99.3mmol)氰尿酰氯進行處理。在室溫下將此混合物攪拌1小時，此后最初的黃色懸浮液轉變成橙色。其后用50ml飽和Na2CO3水溶液中和。分離各相，水相用甲基叔丁基醚提取2次，每次150ml。合并有機相，用250ml蒸餾水洗滌。有機相以Na2SO4干燥，過濾，在旋轉蒸發(fā)器上濃縮，得到橙色液體粗產品，5-氰基-4-甲基噁唑的產率為理論產率的99.4%(氣相色譜法測定)。
權利要求
1.一種制備5-氰基-4-低級烷基噁唑的方法，該方法包括用氰尿酰氯和-N，N-二取代甲酰胺使5-氨甲?；?4-低級烷基噁唑脫水；還可以在附加的溶劑存在下進行反應。
2.權利要求1的方法，其中以N，N-二甲基甲酰胺用作N，N-二取代基甲酰胺。
3.權利要求1或2的方法，其中脫水反應是在約0-50℃的溫度下進行的，優(yōu)選室溫。
4.權利要求1至3任一項的方法，其中脫水反應的5-氨甲酰基-4-低級烷基噁唑/氰尿酰氯摩爾比為約3∶1-3∶10，優(yōu)選約3∶1至1∶1，特別是約2∶1。
5.權利要求1至4任一項的方法，其中用氰尿酰氯和-N，N-二取代甲酰胺的脫水反應是在附加溶劑甲基叔丁基醚的存在下進行的。
全文摘要
敘述了制備5-氰基-4-低級烷基噁唑的方法，是在溫和條件下用氰尿酰氯和N，N-二甲基甲酰胺使5-氨甲?；?4-低級烷基噁唑脫水；還可以在附加溶劑存在下進行反應。
文檔編號C07D263/34GK1104213SQ9410216
公開日1995年6月28日 申請日期1994年2月24日 優(yōu)先權日1993年2月25日
發(fā)明者W·博拉斯, R·卡格, H·鮑令 申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司