1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐的化学合成方法技术

１－氯甲酰基－４－甲基哌嗪盐酸盐是重要的有机合成中间体，本发明专利技术用双（三氯甲基）碳酸酯和Ｎ－甲基哌嗪为原料在有机溶剂中反应制得。该化学合成方法从工艺源头消除了安全隐患和三废源，是一条原料易得、生产安全可靠、反应收率高、生产成本低、基本无三废的１－氯甲酰基－４－甲基哌嗪盐酸盐的合成方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用双(三氯甲基)碳酸酯直接替代光气或双光气与N-甲基哌嗪反应制备1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐的化学合成方法。1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐主要用于合成医药、农药和染料，如USP5981500，USP4407797，USP4327095，USP3966931等。
技术介绍
在本专利技术作出之前，化学合成1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐的现有主要方法是由N-甲基哌嗪和光气或双光气为原料合成而得，例如JP8971865等。由于光气(COCl2)是国际上严格控制并限制生产和使用的剧毒气体，在生产、运输、储存和使用过程中均存在很大的安全隐患。双光气为液体，其安全性较光气大，但热稳定性较差、精制困难，遇到活性炭、铁或有机胺等极易分解成光气，而且储存和运输困难，因而，在使用过程仍然存在较大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的任务是克服现有技术的缺点，提供一条工艺合理、生产安全可靠、反应收率高、生产成本低、基本无三废的1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐化学合成方法。1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐的化学合成方法，其特征是以N-甲基哌嗪与双(三氯甲基)碳酸酯为原料在有机溶剂中反应而得，其投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.30～1.0，有机溶剂用量为N-甲基哌嗪质量的3-20倍，其反应温度为15-150℃；其反应时间为1-10小时。其反应方程式为 有机溶剂可以是苯或甲苯或二甲苯或氯苯或二氯苯或正己烷或环己烷或石油醚或乙醚或二异丙基醚或二丁基醚或二恶烷或四氢呋喃或乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷或四氯化碳或二氯乙烷。本专利技术与现有技术相比，从源头上消除了安全隐患，避开了剧毒的光气和双光气，工艺路线先进可行，具有原料廉价易得，操作方便、安全，反应收率高，一般在80％以上，生产成本低，基本无三废，具有较大的实施价值和社会经济效益。实施方式实施例1投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.30，有机溶剂为苯，其用量为N-甲基哌嗪质量的5倍。在装有温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和机械搅拌的1000mL四口烧瓶内，加入90g双(三氯甲基)碳酸酯和250g苯。开启搅拌，滴加含100g(1mol)N-甲基哌嗪的苯溶液。加毕，升温至80℃，并保持平稳回流反应5h，反应结束后减压蒸馏回收苯，残留物用丙酮重结晶得白色固体1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐130g，熔点为229～230℃，收率为75％，经液相色谱测定产品的含量为98.5％。实施例2投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.5，有机溶剂为苯，其用量为N-甲基哌嗪质量的5倍。其它同例1。收率为82％，产品含量为99.3％。实施例3投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.75，有机溶剂为苯，其用量为N-甲基哌嗪质量的5倍。其它同例1。收率为85％，产品含量为99.0％。实施例4投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.5，有机溶剂为苯，其用量为N-甲基哌嗪质量的10倍。其它同例1。收率为85％，产品含量为99.4％。实施例5投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.5，有机溶剂为苯，其用量为N-甲基哌嗪质量的15倍。其它同例1。收率为84％，产品含量为99.6％。实施例6投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.40，有机溶剂为苯，其用量为N-甲基哌嗪质量的20倍。其它同例1。收率为85％，产品含量为99.8％。实施例7有机溶剂改为二氯甲烷，反应温度升为30-40℃，反应时间为10h，其它同例1。收率为75％，产品含量为99.2％。实施例8有机溶剂改为氯仿，反应温度改55-65℃，其它同例1。收率为80％，产品含量为98.6％。实施例9有机溶剂改为四氢呋喃，反应温度改60-70℃，其它同例1。收率为83％，产品含量为99.0％。实施例10有机溶剂改为二氯乙烷，反应温度改75-85℃，其它同例1。收率为78％，产品含量为98.1％。实施例11有机溶剂改为甲苯，反应温度升为100-110℃，其它同例1。收率为85％，产品含量为99.0％。实施例12有机溶剂改为氯苯，反应温度改125-130℃，其它同例1。收率为85％，产品含量为99.1％。实施例13有机溶剂改为二甲苯，反应温度升为130-145℃，其它同例1。收率为82％，产品含量为99.2％。实施例14有机溶剂改为环己烷，反应温度改70-80℃，其它操作同例1。收率为77％，产品含量为98.2％。实施例15有机溶剂改为石油醚，反应温度改60-90℃，其它操作同例1。收率为75％，产品含量为99.3％。实施例16有机溶剂改为乙酸乙酯，反应温度改70-80℃，其它操作同例1。收率为79％，产品含量为99.4％。实施例17有机溶剂改为四氯化碳，反应温度改70-80℃，其它同例1。收率为81％，产品含量为99.0％。实施例18有机溶剂改为二异丙基醚，反应温度改60-70℃，其它同例1。收率为79.6％，产品含量为99.3％。实施例19有机溶剂改为二丁基醚，反应温度改135-140℃，其它同例1。收率为78.1％，产品含量为99.1％。实施例20有机溶剂改为二恶烷，反应温度改90-115℃，其它同例1。收率为80.3％，产品含量为99.4％。实施例21反应时间改为3h，其它同例1。收率为75％，产品含量为99.3％。实施例22，反应时间改为8h，其它同例1。收率为87％，产品含量为99.4％。本专利技术与现有的化学合成方法比较，具有操作简单、安全，反应周期短，反应收率高，产品质量好和三废少等优点，是一个较适于工业化生产的方法。权利要求1.1-氯甲酰基-4-甲基哌嗪盐酸盐的化学合成方法，其特征是以N-甲基哌嗪与双(三氯甲基)碳酸酯为原料在有机溶剂中合成而得，其投料摩尔比为N-甲基哌嗪∶双(三氯甲基)碳酸酯为1∶0.30～1.0；其有机溶剂用量为N-甲基哌嗪质量的3-20倍；其反应温度为15～150℃；其反应时间为1～10小时。2.如权利要求1所说的化学合成方法，其特征是有机溶剂可以是苯或甲苯或二甲苯或氯苯或二氯苯或正己烷或环己烷或石油醚或乙醚或二异丙基醚或二丁基醚或二恶烷或四氢呋喃或乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷或四氯化碳或二氯乙烷。全文摘要1－氯甲酰基－4－甲基哌嗪盐酸盐是重要的有机合成中间体，本专利技术用双(三氯甲基)碳酸酯和N－甲基哌嗪为原料在有机溶剂中反应制得。该化学合成方法从工艺源头消除了安全隐患和三废源，是一条原料易得、生产安全可靠、反应收率高、生产成本低、基本无三废的1－氯甲酰基－4－甲基哌嗪盐酸盐的合成方法。文档编号C07D295/00GK1566105SQ03129559公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月24日 优先权日2003年6月24日专利技术者苏为科, 叶徐君, 梁现蕊, 张建萍, 谢缓缓, 李永曙 申请人:浙江工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１－氯甲酰基－４－甲基哌嗪盐酸盐的化学合成方法，其特征是以Ｎ－甲基哌嗪与双（三氯甲基）碳酸酯为原料在有机溶剂中合成而得，其投料摩尔比为Ｎ－甲基哌嗪：双（三氯甲基）碳酸酯为１∶０．３０～１．０；其有机溶剂用量为Ｎ－甲基哌嗪质量的３－２０倍；其反应温度为１５～１５０℃；其反应时间为１～１０小时。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏为科，叶徐君，梁现蕊，张建萍，谢媛媛，李永曙，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]