研究背景
4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮是國內(nèi)外熱門的前藥載體，在藥物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用，其市場需求量大。該物質(zhì)的分子式為C5H6O3，分子量為114.099，常溫常壓下表現(xiàn)為白色粉末。在醫(yī)藥工業(yè)上，該物質(zhì)主要用于合成新型半合成抗生素，例如用于合成半合成青霉素-鹽酸侖氨西林(Lenampicillin Hydrocloride)[1]。
合成方法
方法一
2,3-丁二酮與三光氣環(huán)合得到4,5-二氯-4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊-2-酮；4,5-二氯-4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊-2-酮在還原試劑作用下脫氯制備4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮。該方法條件溫和，簡潔高效[2]。
方法二
以3-羥基-2-丁酮和碳酸二甲酯為主要原料的合成方法，包括以下步驟：(1)按一定比例加入3-羥基-2-丁酮,碳酸二甲酯，催化劑，溶劑，在60-100℃加熱反應(yīng)混合物，進(jìn)行酯交換反應(yīng)3-6h；(2)提高反應(yīng)混合物溫度至110-160℃，保持此溫度反應(yīng)2-5h，繼續(xù)蒸出甲醇等副產(chǎn)物；(3)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)混合物至室溫，慢慢加入濃鹽酸中和反應(yīng)催化劑至反應(yīng)混合物pH值為7左右；分餾回收碳酸二甲酯后，減壓蒸出脂肪醚適量；蒸餾剩余物冷卻至0-5℃，結(jié)晶，過濾或離心，得到產(chǎn)物4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮。該合成工藝從源頭上消除了安全隱患，生產(chǎn)安全可靠[3]。
應(yīng)用
有機(jī)合成
以4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮為原料，以硫酰氯為氯代試劑在有機(jī)溶劑中回流反應(yīng)1～3小時(shí)，再蒸發(fā)去除溶劑，于70～100℃下重排1～4小時(shí)，重排反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液經(jīng)分離得到4-氯甲基-5-甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮。上述制備工藝條件合理，生產(chǎn)安全可靠，操作簡單，反應(yīng)總收率高，生產(chǎn)成本低，三廢少，具有較大的實(shí)施價(jià)值和社會經(jīng)濟(jì)效益[4]。
吸附材料
按重量份計(jì)，在反應(yīng)釜中加入空心玻璃微球，二烯丙基二乙氧基硅烷，二烯丙基萘-2,3-二甲酸酯，4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮，丙烯酸-1,1,1,3,3,3-六氟異丙酯，4-(5-甲烷酰呋喃-2-基)苯磺酸，1-烯丙基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽離子液，過硫酸銨，水，十二烷基苯磺酸鈉，攪拌均勻后升溫，反應(yīng)，結(jié)束后產(chǎn)物經(jīng)過濾，水洗，干燥得到2-咪唑烷酮用吸附材料。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇為科,謝媛媛,梁現(xiàn)蕊,等.4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成方法:CN03150456.6[P].
[2]邢領(lǐng)俊,安娜,龍中柱,等.一種合成4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的方法:CN201911254084.0[P].CN111018824A.
[3]鮑遠(yuǎn)志.4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的制備方法:CN201310454250.8[P].CN103483307A.
[4]俞傳明,蘇為科,謝媛媛,等.4-氯甲基-5-甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮的化學(xué)合成方法:CN200810061289.2[P].CN101250178.
[5]王大可,張欣.一種2-咪唑烷酮用吸附材料的制備方法:CN201711149142.4[P].CN108079958A.