一种(S)-4-苯基-2-恶唑烷酮的制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011572054.7
(22)申请日 2020.12.27
(71)申请人 甘肃瀚聚药业有限公司
地址 730300 甘肃省兰州市兰州新区秦川
园区战略性新兴产业孵化基地811室
(72)发明人 马飞鸿　查正兴　杜景峰　谭再佩　
(51)Int.Cl.
C07D 263/22(2006.01)
C07D 263/16(2006.01)
(54)发明名称
一种(S)-4-苯基-2-恶唑烷酮的制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种合成(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑
烷酮的制备方法，属于有机合成技术领域。

将N ‑
Boc ‑L ‑苯甘氨酸在硼烷试剂还原下得到N ‑Boc ‑
L ‑苯甘氨醇，随后在催化剂的作用下关环反应得
到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮。

该产品与硫粉和硫
化铵或多硫化铵反应还可得到(S)‑4‑苯基恶唑
烷‑2‑硫酮。

该方法避免了具有细胞毒性试剂或
溶剂的使用，具有原料易得，操作简便等优点，符
合绿色化学，
具备潜在的工业化放大前景。

权利要求书1页 说明书4页CN 112500361 A 2021.03.16
C N 112500361
A
1.一种(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步、将N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨酸加入有机溶剂中，加入硼烷试剂还原，得到中间体N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇；第二步、将中间体L ‑苯甘氨醇在催化剂存在下反应得到(S)‑4‑苄基‑2‑恶唑烷酮。

2.根据权利要求1所述(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，其特征在于：第一步中，有机溶剂选自四氢呋喃或2‑甲基四氢呋喃；反应温度选自0～25℃。

3.根据权利要求1所述(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，其特征在于：硼烷试剂选自硼烷四氢呋喃或硼烷二甲硫醚。

4.根据权利要求1所述(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，其特征在于：第一步中，所述N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨酸和硼烷试剂摩尔比为1：2‑4.5。

5.根据权利要求1所述(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，其特征在于：第二步中，催化剂选自叔丁醇钾或叔丁醇钠。

6.根据权利要求1所述(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，其特征在于：第二步中，N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇与催化剂摩尔比为1:1.0‑2.0，反应为室温；当反应采用减压蒸馏条件时，加入0.05‑0.15当量催化剂。

7.一种(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：采用权利要求1‑6任意一项所述方法得到(S)‑4‑苄基‑2‑恶唑烷酮，接着将(S)‑4‑苄基‑2‑恶唑烷酮与硫粉和硫化铵或多硫化铵混合反应得到(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮。

8.根据权利要求7所述(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮的制备方法，其特征在于：硫粉选自高纯硫或升化硫，其中升化硫与硫化铵水溶液组合或高纯硫与多硫化铵组合进行反应。

9.根据权利要求7所述(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮的制备方法，其特征在于：(S)‑4‑苄基‑2‑恶唑烷酮、硫粉、硫化铵或多硫化铵摩尔比为1：1‑1.15：1‑1.25，反应温度为40‑50℃。

权　利　要　求　书1/1页CN 112500361 A
一种(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法技术领域
[0001]本发明涉及一种(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，属于有机合成技术领域。

背景技术
[0002](S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮，CAS 99395‑88‑7，主要作用于不对称的手性有机胺反应，广泛应用于医药领域，是重要的医药中间体，在有机合成方面广泛用于不对称烷基化、羟醛缩合、共轭加成中起到很好的手性诱导效果。

同时该类结构化合物具有杀菌、杀虫、解痉的生物活性，其可用作抗炎镇痛活性药效团，在农药、医药、染料及金属除锈等领域有着重要用途，具有一定的开发前景。

同时进一步衍生产物(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮中硫原子在生物膜方面有很好的亲脂性，能够很快的到达细胞内。

[0003]有关(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的合成文献报道相对较多，然而(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮主要是L ‑苯甘氨醇与二硫化碳和双氧水在碱性条件下加热反应得到产品。

其中双氧水加入体系过程中剧烈放热，同时反应用到细胞毒性的二硫化碳，其易挥发并有很强毒性，不利于放大生产。

[0004]因而有必要对(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮及其衍生物(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮进行合成工艺进行深入研究，避免使用二硫化碳或昂贵的劳森试剂，提供更经济、反应温合、安全稳定、提倡绿色化学的反应路线，以满足日益增长的市场需求。

发明内容
[0005]为了克服上述技术缺陷，本发明公开了一种合成(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法。

将N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨酸在硼烷试剂还原下得到N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇，随后在催化剂的作用下关环反应得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮。

(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮与硫粉和硫化铵或多硫化铵反应得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮。

该方法避免了具有细胞毒性试剂或溶剂的使用，具有原料易得，操作简便等优点，符合绿色化学，具备潜在的工业化放大前景。

[0006]本发明所述一种(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮的制备方法，包括如下步骤：
[0007]
[0008]
将N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨酸加入有机溶剂中，加入硼烷试剂还原，反应结束，加入环丁砜
和催化剂，升温反应得到(S)‑4‑苄基‑2‑恶唑烷酮；
[0009]进一步地，在上述技术方案中，有机溶剂选自四氢呋喃或2‑甲基四氢呋喃，优选四氢呋喃。

[0010]进一步地，在上述技术方案中，硼烷试剂选自硼烷‑四氢呋喃(BH 3‑THF，1.0M)或硼烷‑二甲硫醚(BH 3‑Me 2S，10M)，优选BH 3‑THF；反应温度选自0～25℃。

[0011]进一步地，在上述技术方案中，所述N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨酸和硼烷试剂摩尔比为1：2‑
4.5。

[0012]进一步地，在上述技术方案中，第二步所述催化剂选自叔丁醇钾或叔丁醇钠。

[0013]进一步地，在上述技术方案中，第二步中，N‑Boc‑L‑苯甘氨醇与催化剂摩尔比为1: 1.0‑2.0，反应为室温。

当反应采用减压蒸馏条件时，采用0.05‑0.15当量催化剂(相对于N‑Boc‑L‑苯甘氨醇)仍可达到同样反应效果。

[0014]本发明还进一步提供了(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮的制备方法，包括如下步骤：
[0015]
[0016]采用上述制备方法，得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮，接着(S)‑4‑苄基‑2‑恶唑烷酮与硫粉和硫化铵或多硫化铵混合反应得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮。

[0017]进一步地，在上述技术方案中，所述硫粉选自高纯硫或升化硫，其中升化硫与硫化铵水溶液组合或高纯硫与多硫化铵组合进行反应。

[0018]进一步地，在上述技术方案中，所述(S)‑4‑苄基‑2‑恶唑烷酮、硫粉、硫化铵或多硫化铵摩尔比为1：1‑1.15：1‑1.25，反应温度为40‑50℃。

[0019]发明有益效果
[0020]本发明反应温和，在硼烷还原后，直接在催化剂条件下关环生成恶唑烷酮，操作更为简便高效。

接着在硫粉和硫化铵等条件下将C＝O基变成C＝S基。

整个过程中避免使用四氢铝锂或二硫化碳、劳森试剂这样易燃易爆或细胞毒性的试剂，符合绿色化学的发展，适合工业化放大生产。

(S)‑4‑苯基恶唑烷‑2‑硫酮合成收率高达70％以上，纯度高达99.0％以上。

具体实施例
[0021]下面通过具体实例对本发明进行进一步说明。

这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。

[0022]实施例1
[0023]
[0024]氮气保护下，将N‑Boc‑L‑苯甘氨酸50g(0.199mol)和100mL四氢呋喃混合，降温至0
‑THF,1.0M)600mL，滴加完毕，继续搅拌2小时，直至TLC检℃并控制温度在0‑20℃滴加(BH
3
测原料反应完全。

将反应液降温至‑10℃左右，缓慢滴加入甲醇，淬灭反应，待没有气泡溢出时，升至室温继续搅拌1小时，接着减压蒸馏出生成硼酸三甲酯和四氢呋喃溶剂，蒸馏至不流液，加入庚烷/MTBE(6/1,185mL)打浆得到N‑Boc‑L‑苯甘氨醇45.0g，HPLC：97.6％，收率95.3％。

1HNMR(400MHz,CDCl
):7.43‑7.01(m,5H),5.25(s,1H),4.76‑4.72(m,1H),4.01‑
3
3.65(m,2H),2.08(s,1H),1.42(s,9H)。

[0025]氮气保护下，将N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇45.0g(0.190mol)和300mL四氢呋喃混合，分批加入23.0g叔丁醇钾(0.205mol)，25‑30℃反应10小时，取样TLC检测反应完全。

蒸干溶剂后，加入乙酸乙酯和水分层，饱和食盐水洗，有机相浓缩至不流液，加入100g乙酸乙酯升温至回流，滴加50mL异丙醚，重结晶得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮27.1g ，HPLC：99.6％，收率
87.7％。

1HNMR(400MHz ,CDCl 3):7.43‑7.33(m ,5H),6.12(s ,1H),4.99‑4.94(m ,1H),4.76‑
4.17(m ,1H),4.20‑4.16(m ,1H)。

[0026]实施例2
[0027]
[0028]
氮气保护下，将N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨酸50g(0.199mol)和200mL 2‑甲基四氢呋喃混合，降温至0℃并控制温度在0‑20℃滴加(BH 3‑Me 2S ,10M)60mL，滴加完毕，继续搅拌2小时，直至TLC检测原料反应完全。

将反应液降温至‑10℃左右，缓慢滴加入甲醇，淬灭反应，待没有气泡溢出时，升至室温继续搅拌1小时，接着减压蒸馏出生成硼酸三甲酯、二甲硫醚和2‑甲基四氢呋喃溶剂，蒸馏至不流液，加入庚烷/MTBE(6/1,205mL)打浆得到得到N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇45.4g，HPLC：95.8％，收率96.1％。

[0029]氮气保护下，将N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇45g(0.190mol)和200mL 2‑甲基四氢呋喃混合，分批加入加入23.1g叔丁醇钠(0.240mol)，25‑30℃反应3小时，取样TLC检测反应完全。

蒸干溶剂后，加入乙酸乙酯和水分层，饱和食盐水洗，有机相浓缩至不流液，加入100g乙酸乙酯升温至回流，滴加50mL异丙醚，重结晶得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮26.1g，HPLC：99.6％，收率84.2％。

[0030]实施例3
[0031]
[0032]
氮气保护下，将N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨酸50g(0.199mol)和100mL四氢呋喃混合，降温至0
℃并控制温度在0‑20℃滴加(BH 3‑THF ,1.0M)600mL，滴加完毕，继续搅拌2小时，直至TLC检测原料反应完全。

将反应液降温至‑10℃左右，缓慢滴加入甲醇，淬灭反应，待没有气泡溢出时，升至室温继续搅拌1小时，接着减压蒸馏出生成硼酸三甲酯和四氢呋喃溶剂，蒸馏至不流液，加入庚烷/MTBE(6/1,185mL)打浆得到N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇45.0g，HPLC：97.6％，收率95.3％。

[0033]在装有蒸馏装置的反应瓶内，加入N ‑Boc ‑L ‑苯甘氨醇45.0g(0.190mol)和150mL环丁砜，搅拌均匀后，再加入3.3g叔丁醇钾(29.4mmol)，随后升温至90‑100℃，待不再有叔丁醇被蒸馏出来时(约1.2小时)，取样TLC检测反应完全。

加入乙酸乙酯和水分层，有机层水洗三次，饱和食盐水洗，有机相浓缩至不流液，加入100g乙酸乙酯升温至回流，滴加50mL异丙醚，重结晶得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮28.5g，HPLC：99.3％，收率92.1％。

[0034]实施例4
[0035]
[0036]氮气保护下，将(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮25g(0.153mol)和高纯硫5.2g(0.161mol)投入反应瓶内，室温下滴加30％多硫化铵水溶液87.8g(0.161mol)，滴加结束后，升温至40‑50℃反应8小时，取样原料小于0.5％。

将反应液降至室温后过滤，滤液加入水和MTBE，分层，水相用MTBE再萃取一次，合并MTBE，浓缩后升温下加入正庚烷/乙酸乙酯(6/1)重结晶，过滤，烘干得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑硫酮25.2g，HPLC：99.2％，收率91.6％。

1HNMR(400MHz, ):8.17(s,1H),7.43‑7.33(m,5H),5.13‑5.09(m,1H),4.99‑4.94(m,1H),4.38‑4.34 CDCl
3
(m,1H)。

[0037]实施例5
[0038]
[0039]氮气保护下，将(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮溶液25g(0.153mol)和升华5.3g (0.164mol)投入反应瓶内，室温下滴加53％硫化铵水溶液21.1g(0.164mol)，滴加结束后，升温至40‑50℃反应15小时，取样原料小于0.5％。

将反应液降至室温，过滤后加入水和MTBE，分层，水相用MTBE再萃取一次，合并MTBE，浓缩后升温下加入正庚烷/乙酸乙酯(6/1)重结晶，过滤，烘干得到(S)‑4‑苯基‑2‑恶唑烷酮24.4g，HPLC：99.1％，收率88.7％。

[0040]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。