專利名稱：一種呋喃唑酮的合成方法
技術領域：
本發明屬于有機化學合成領域，具體涉及一種工藝條件簡單易用于大生產又節能 環保，而且生產成本低的呋喃唑酮的合成方法。
背景技術：
呋喃唑酮，化學名“3_ (5-硝基呋喃甲叉氨基)-2-惡唑烷酮”，具有較廣的抗菌 譜，最敏感菌為大腸桿菌、炭疽桿菌、副傷寒桿菌、痢疾桿菌等。現階段關于呋喃唑酮的合成 工藝主要有
工藝路線一(工業生產在用的)由乙醇胺和尿素加熱縮合，經過亞硝化、環合、再亞硝 化、還原，得3-氨基-2-噁唑烷酮；再與5-硝基糠醛縮合得到呋喃唑酮。該工藝不環保，廢 氣、廢水多，且能耗大。工藝路線二 由環氧乙烷(沸點10.73°C)氣化通入65-75°C的水合胼中，通過蒸餾 塔蒸去水合胼，得β -羥乙基胼；β -羥乙基胼與碳酸二甲酯，在甲醇鈉作催化劑，65-75°C 反應，得3-氨基噁唑烷酮，再加5-硝基糠醛(酸水解)，用甲醇或乙醇作溶劑，得到呋喃唑 酮。該工藝采用了蒸餾塔，設備復雜；最后一步縮合用甲醇、乙醇作溶劑；收率較低；因此一 直未用于工業生產。此外，公開號為CN101450944A的中國發明公開了一種呋喃唑酮合成及精制方法， 該專利文獻報道的技術方案為3-氨基-2-惡唑烷酮與5-硝基糠醛二乙酯反應過程中加 入相當于5-硝基糠醛二乙酯30% 50%的甲醛，反應所得呋喃唑酮粗品用EDTA水溶液精 制，分離后的得到呋喃唑酮精品。該發明技術方案中所用的甲醛的作用是產品脫色，所用 的EDTA作用是除產品中金屬離子，前述的工藝路線亦需要用上。而本發明不需要用甲醛和 EDTA，產品質量已達標。
發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明在第二個工藝的基礎上作較大的創新，旨 在提供一種工藝環保、能耗小、易于工業化大生產和收率較高的呋喃唑酮的合成方法。為實現本發明的目的，發明人提供如下的技術方案 一種呋喃唑酮的合成方法，包括以下步聚
(1)制備β-羥乙基胼
氣化的環氧乙烷通入65-70°C的水合胼中反應，所述的氣化的環氧乙烷通過放在熱水 中的盤管通入水合胼中，通氣結束后保溫30-60分鐘，然后先常壓蒸餾蒸去部分(約四分之 一)水合胼，余量的水合胼做減壓蒸餾，至溫度達130-140°C，把水合胼蒸干，得到β-羥乙 基胼，減壓蒸餾蒸出的水合胼(水合胼含量一般在70%以上)套用，
(2)制備3-氨基-2-噁唑烷酮
待步驟(1)得到的羥乙基胼冷卻后，首先加入甲醇鈉甲醇溶液攪拌，再加入碳酸二 甲酯，升溫至68-73°C，保溫1個小時以上，然后常壓蒸餾回收甲醇和碳酸二甲酯，接著再減壓蒸餾20分鐘以上，得到3-氨基-2-噁唑烷酮， (3)制備呋喃唑酮
步驟(2)得到的3-氨基-2-噁唑烷酮中加入水，再加入鹽酸，升溫至60-75 °C，加入 5-硝基糠醛二乙酸酯，升溫至75-80°C，保溫40分鐘以上，然后再升溫至84-86°C，保溫30 分鐘以上，冷卻至60°C以下后放料，得到呋喃唑酮成品。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(1)中的熱 水是指溫度為50-70°C的水。可保證氣化的環氧乙烷充分加熱，實驗表明，充分加熱后的環 氧乙烷氣體通入水合胼中后能提高收率5-10%。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(1)中水合 胼環氧乙烷按摩爾比1:0. 1 0. 2投料。按此配比投料既可以保證反應充分進行，也能使 生產成本合理化。最佳摩爾比為水合胼環氧乙烷=1:0. 1235，按此配比投料，還能使產品 的收率最優。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(2)中待 β-羥乙基胼冷卻至50°C以下后再加入甲醇鈉甲醇溶液攪拌10-20分鐘。利于下面反應的 進行，可控制反應的進行。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(2)中 β-羥乙基胼碳酸二甲酯甲醇鈉的摩爾比=1:1.03 1.04:0. 08 0. 09。按此配比投料 既可以保證反應充分進行，也能使生產成本合理化。最佳摩爾比為羥乙基胼碳酸二甲 酯甲醇鈉的摩爾比=1:1. 039:0. 086，按此配比投料，還能使產品的收率最優。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(2)中的甲 醇鈉甲醇溶液的質量濃度為30%。產品的收率比較高，此外，過低濃度甲醇鈉甲醇溶液會導 致反應時間過長或反應不完全，過高濃度甲醇鈉甲醇溶液會導致產品中雜質過高。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(3)中3-氨 基-2-噁唑烷酮5-硝基糠醛二乙酸酯的摩爾比=1:1. 01 1.03。按此配比投料既可以保 證反應充分進行，也能使生產成本合理化。最佳摩爾比為3-氨基-2-噁唑烷酮5-硝基糠 醛二乙酸酯=1:1. 02，按此配比投料，還能使產品的收率最優。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(1)中常壓 蒸餾蒸出的水合胼(水合胼含量為50 60%)除去水分至水合胼含量70%以上后套用。這 么操作可以進一步降低生產成本。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(1)中的盤 管長3米到100米。盤管過短的話會導致氣化的環氧乙烷不能充分加熱；過長會增加能耗。作為優選，根據本發明所述的呋喃唑酮的合成方法，其中，所述的步驟(1)中的氣 化的環氧乙烷的通入速度為0. 3 0. 4mol/小時。合理控制氣化的環氧乙烷的通入速度有 利于反應進行，成本也比較合理。本發明中的術語，如常壓蒸餾、減壓蒸餾等都是本領域常用的技術手段，在此不再 做出特別說明。具體地說，本發明的技術方案為
(1)先加入80%水合胼或回收的水合胼，升溫到65-70°C。開始氣化環氧乙烷，環氧乙 烷氣體通過3-100米的盤管，盤管放入50-70°C的水中，熱的環氧乙烷通入水合胼中，控制通入速度(每小時通入15g左右)，水合胼溫度控制在70°C左右，通氣結束后，在70°C保溫 30-60分鐘。不用蒸餾塔，先常壓蒸餾約四分之一的水合胼(其含量50%至60%，蒸去部份水 含量達70%以上再套用)；剩下的再減壓蒸餾，收集水合胼，至溫度達130-140°C，把水合胼 盡量蒸干，得羥乙基胼(該水合胼含量70%以上，一直套用)。反應式如下
權利要求
1.一種呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的合成方法包括以下步聚(1)制備β-羥乙基胼氣化的環氧乙烷通入65-70°C的水合胼中反應，所述的氣化的環氧乙烷通過放在熱水 中的盤管通入水合胼中，通氣結束后保溫30-60分鐘，然后先常壓蒸餾蒸去部分水合胼，余 量的水合胼做減壓蒸餾，至溫度達130-140°C，把水合胼蒸干，得到羥乙基胼，減壓蒸餾 蒸出的水合胼套用，(2)制備3-氨基-2-噁唑烷酮待步驟(1)得到的β -羥乙基胼冷卻后，首先加入甲醇鈉甲醇溶液攪拌，再加入碳酸二 甲酯，升溫至68-73°C，保溫1個小時以上，然后常壓蒸餾回收甲醇和碳酸二甲酯，接著再減 壓蒸餾20分鐘以上，得到3-氨基-2-噁唑烷酮，(3)制備呋喃唑酮步驟(2)得到的3-氨基-2-噁唑烷酮中加入水，再加入鹽酸，升溫至60-75°C，加入 5-硝基糠醛二乙酸酯，升溫至75-80°C，保溫40分鐘以上，然后再升溫至84-86°C，保溫30 分鐘以上，冷卻至60°C以下后放料，得到呋喃唑酮成品。
2.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的熱水 是指溫度為50-70°C的水。
3.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(1)中水合 胼環氧乙烷按摩爾比1:0. 1 0. 2投料。
4.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(2)中待 β -羥乙基胼冷卻至50°C以下后再加入甲醇鈉甲醇溶液攪拌10-20分鐘。
5.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(2)中β-羥 乙基胼碳酸二甲酯甲醇鈉的摩爾比=1:1. 03 1.04:0. 08 0. 09。
6.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(2)中的甲醇 鈉甲醇溶液的質量濃度為30%。
7.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(3)中3-氨 基-2-噁唑烷酮5-硝基糠醛二乙酸酯的摩爾比=1:1. 01 1. 03。
8.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(1)中常壓蒸 餾蒸出的水合胼除去水分至水合胼含量70%以上后套用。
9.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的盤管 長3米到100米。
10.根據權利要求1所述的呋喃唑酮的合成方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的氣 化的環氧乙烷的通入速度為0. 3 0. 4mol/小時。
全文摘要
本發明屬于有機化學合成領域，具體涉及一種呋喃唑酮的合成方法，包括氣化的環氧乙烷通過放在熱水中的盤管通入水合肼中制備β-羥乙基肼；β-羥乙基肼冷卻后，首先加入甲醇鈉甲醇溶液攪拌，再加入碳酸二甲酯制備3-氨基-2-噁唑烷酮；3-氨基-2-噁唑烷酮中加入水，再加入鹽酸，升溫，加入5-硝基糠醛二乙酸酯，再經過階段性升溫得到呋喃唑酮成品。本發明有效解決了現有技術存在的工藝不環保、設備要求高和產品收率低等問題，本發明的產品收率可提高5-10%。
文檔編號C07D413/12GK102086194SQ201110032710
公開日2011年6月8日 申請日期2011年1月30日 優先權日2011年1月30日
發明者吳偉榮, 曹桂東, 曹桂平 申請人:衢州偉榮藥化有限公司