发明内容

本发明的目的是提供一种5,5-二甲基-4,5-二氢异噁唑-3-酮的合成方法，该方法反应条件温和、设备要求低、反应选择性高，后处理简单粗放、便于工业化应用。

本发明以结构式（Ⅱ）的化合物（N-羟基乙酰胺）和结构式（Ⅲ）的化合物为起始原料，通过缩合成环得到式（Ⅰ）的5,5-二甲基-4,5-二氢异噁唑-3-酮，该5,5-二甲基-4,5-二氢异噁唑-3-酮可以作为砜吡草唑的中间体。

反应式如下：

。

上式（Ⅲ）中， L为OMs、OTs或OTf，优选为OMs或OTs。其中，OMs为甲基磺酰氧基、OTs为对甲苯磺酰氧基、OTf为三氟甲磺酰氧基。OMs、OTs或OTf具体结构式下：

进一步的，上述方法中，反应在碱性物质存在下进行，所述碱性物质可以是碱金属醇盐，常用的为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾等。各碱性物质作用类似。

进一步的，上述方法中，式（Ⅱ）所示的化合物与碱性物质的摩尔比为1：2-2.5。

进一步的，上述方法中，反应在溶剂存在下进行，溶剂是为原料的反应提供合适的反应环境，反应溶剂选择有机的、不与原料与产物反应、能够很好的提供均相反应环境的溶剂即可，例如在有机反应中经常作为溶剂使用的醇类溶剂等，常用的为甲醇或乙醇。反应溶剂能保证反应良好的进行即可，其使用量可以根据反应容器的利用率、反应效率、反应进行的困难度等情况进行选择。

进一步的，式（Ⅱ）所示的化合物可以直接从市场上购买得到。式（Ⅲ）所示的化合物可以通过3-羟基-3-甲基丁酸甲酯与酰化试剂反应得到，反应式如下：

进一步的，式（Ⅱ）所示的化合物与式（Ⅲ）所示的化合物的摩尔比为1:1.0-1.3，两反应物可以按照理论摩尔比进行反应，式（Ⅲ）所示的化合物也可稍微过量。式（Ⅱ）所示的化合物、式（Ⅲ）所示的化合物、反应溶剂以及碱性物质可以按照任意的顺序进行混合，为了使反应原料更快速、高效的转化，优选可以先将式（Ⅱ）所示的化合物、反应溶剂以及碱性物质混合均匀，然后再加入式（Ⅲ）所示的化合物进行反应。各反应物可以一次性加入，为了更好的混合均匀，也可以分批次或者连续的加入，各反应物可以直接加入，也可以先用反应溶剂溶解后以溶液的形式加入。

进一步的，上述方法中，式（Ⅱ）所示的化合物与式（Ⅲ）所示的化合物的反应温度为20℃~50℃。反应时间根据温度的不同稍有差异，当原料含量极低时判定反应结束。

进一步的，上述式（Ⅱ）所示的化合物与式（Ⅲ）所示的化合物的反应在常压和气体保护下进行。保护性气体可以是氮气，也可以是惰性气体。

进一步的，上述方法中，结构式（Ⅱ）的化合物和结构式（Ⅲ）的化合物在碱性物质的存在下发生缩合成环反应，得到式（Ⅰ）所示的产物和乙酸盐副产物。反应后的反应液进行后处理，可以简单、容易的得到最终的产品。后处理可以采用现有技术中常用的方式，例如过滤、浓缩、蒸馏、萃取、调酸等中的一种或多种，本发明某一

具体实施方式

中公开了下述后处理方式：将反应液通过蒸馏、减压蒸馏、旋蒸等方式去除溶剂，然后加水溶解剩余物，调整pH至酸性，然后用有机萃取剂进行萃取，萃取所得有机相去除萃取剂，得到产品。调整pH的酸可以是盐酸等常用酸，盐酸的浓度随意选择不做要求，所述pH优选调整至小于等于5，最佳在pH1-3之间。萃取所用的有机萃取剂可以是二氯甲烷等卤代烷烃，水与萃取剂的体积比大约为1:0.5-1，萃取所得的有机相通过蒸馏、减压蒸馏、旋蒸等方式去除萃取剂。

本发明的优点在于：

（1）反应转化率高，反应时间短，所得产品收率较高，收率在84%以上；

（2）反应条件温和，不需要过高的温度和高压，对设备要求低；

（3）后处理简单粗放，适合工业化大生产。

具体实例方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。下述说明仅是示例性的，并不对保护范围进行限制。在不脱离本发明发明构思的基础上，本领域技术人员不经创造性劳动所得的其他实施方案，也在保护范围之内。

下述实施例中，结构式(II)的化合物为市购产品，结构式（III）的化合物按照以下方法合成，下述合成过程在现有技术中有较多的报道，在此不再赘述。

下述实施例中，如无特别说明，所述浓度均为质量百分浓度。

下述实施例中，收率=产品的实际质量×产品纯度/产品的理论质量。

实施例1

氮气保护下，向干燥的250ml四口烧瓶中加入无水甲醇（100ml），缓慢加入甲醇钾固体（14g，0.2mol），搅拌溶解，然后加入N-羟基乙酰胺（7.5g, 0.1mol），滴入3-甲基-3-（（甲磺酰）氧基）丁酸甲酯（21g,0.1mol），滴加完成后，在30℃搅拌12h。反应后抽滤去除副产物，滤液减压旋蒸去除甲醇，向剩余物中加入水（100ml），室温搅拌至完全溶解，用盐酸（2mol/L）调节PH至2，加入二氯甲烷（60ml）萃取，然后分液、有机相减压旋蒸除去二氯甲烷，得到白色固体5,5-二甲基异噁唑烷-3-酮（10g），经HPLC检测，该产品的纯度99.1%,收率为86.2%。

实施例2

氮气保护下，向干燥的250ml四口烧瓶中加入无水甲醇（100ml），缓慢加入甲醇钾固体（14g,0.2mol），搅拌溶解，然后加入N-羟基乙酰胺（7.5g, 0.1mol），滴入3-甲基-3-（（三氟甲基）磺酰）氧基）丁酸甲酯（26.4g,0.1mol），滴加完成后，在20℃搅拌24h。反应后抽滤去除副产物，滤液减压旋蒸去除甲醇，向剩余物中加入水（100ml），室温搅拌至完全溶解，用盐酸（2mol/L）调节PH至2，加入二氯甲烷（60ml）萃取，然后分液、有机相减压旋蒸除去二氯甲烷，得到白色固体5,5-二甲基异噁唑烷-3-酮（9.8g），经HPLC检测，该产品的纯度为98.9%,收率为84.3%。

实施例3

氮气保护下，向干燥的250ml四口烧瓶中加入无水甲醇（100ml），缓慢加入甲醇钾固体（14g,0.2mol），搅拌溶解，然后加入N-羟基乙酰胺（7.5g, 0.1mol），滴入3-甲基-3-（对甲基苯磺酰氧基）丁酸甲酯（28.6g,0.1mol），滴加完成后，在50℃搅拌8h。反应后抽滤去除副产物，滤液减压旋蒸去除甲醇，向剩余物中加入水（100ml），室温搅拌至完全溶解，用盐酸（2mol/L）调节PH至2，加入二氯甲烷（60ml）萃取，然后分液、有机相减压旋蒸除去二氯甲烷，得到白色固体5,5-二甲基异噁唑烷-3-酮（10g），经HPLC检测，该产品的纯度为98.9%,收率为86.0%。

实施例4

氮气保护下，向干燥的250ml四口烧瓶中加入无水乙醇（100ml），缓慢加入乙醇钾固体（16.8g,0.2mol），搅拌溶解，然后加N-羟基乙酰胺（7.5g, 0.1mol），滴入3-甲基-3-（（甲磺酰）氧基）丁酸甲酯（21g,0.1mol），滴加完成后，在30℃搅拌12h。反应后抽滤去除副产物，滤液减压旋蒸去除乙醇，向剩余物中加入水（100ml），室温搅拌至完全溶解，用盐酸（2mol/L）调节PH至2，加入二氯甲烷（60ml）萃取，然后分液、有机相减压旋蒸除去二氯甲烷，得到白色固体5,5-二甲基异噁唑烷-3-酮（10.2g），经HPLC检测，该产品的纯度为98.9%,收率为87.7%。

实施例5

氮气保护下，向干燥的250ml四口烧瓶中加入无水甲醇（100ml），缓慢加入甲醇钾固体（14g,0.2mol），搅拌溶解，然后加入N-羟基乙酰胺（7.5g, 0.1mol），滴入3-甲基-3-（（三氟甲基）磺酰）氧基）丁酸甲酯（26.4g,0.1mol），滴加完成后，在20℃搅拌24h。反应后抽滤去除副产物，滤液减压旋蒸去除甲醇，向剩余物中加入水（100ml），室温搅拌至完全溶解，用以盐酸（2mol/L）调节PH至2，加入二氯甲烷（60ml）萃取，然后分液、有机相减压旋蒸除去二氯甲烷，得到白色固体5,5-二甲基异噁唑烷-3-酮（10.3g），经HPLC检测，该产品的纯度为98.8%,收率为88.5%。

实施例6

氮气保护下，向干燥的250ml四口烧瓶中加入无水甲醇（100ml），缓慢加入甲醇钾固体（14g,0.2mol），搅拌溶解，然后加入N-羟基乙酰胺（7.5g, 0.1mol），滴入3-甲基-3-（对甲基苯磺酰氧基）丁酸甲酯（28.6g,0.1mol），滴加完成后，在50℃搅拌8h。反应后抽滤去除副产物，滤液减压旋蒸去除甲醇，向剩余物中加入水（100ml），室温搅拌至完全溶解，用盐酸（2mol/L）调节PH至2，加入二氯甲烷（60ml）萃取，然后分液、有机相减压旋蒸除去二氯甲烷，得到白色固体5,5-二甲基异噁唑烷-3-酮（10.1g），经HPLC检测，该产品的纯度为99.1%,收率为87.0%。