一种抗倒酯及其中间体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗倒酯及其中间体的制备方法。包括如下步骤：在碱催化下，乙酰乙酸酯化物（I）与马来酸二乙酯反应，得到中间体（II），然后在酸催化下继续反应得到2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯；所得2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯在碱存在下成环，经酸化得到3,5-环己二酮-1-甲酸乙酯；后者再与环丙甲酰氯在缚酸剂存在下成酯，得到4-环丙基甲酰基-3,5-二酮环己烷羧酸乙酯；最后产物再在有机碱和催化剂作用下，发生反应得到抗倒酯。本发明专利技术工艺反应选择性好，收率高，副产物少，有利于得到高品质的抗倒酯产品。对设备的要求不高，避免了高温高压反应；工艺简单，反应条件温和，适合工业化。

【技术实现步骤摘要】
一种抗倒酯及其中间体的制备方法
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种抗倒酯及其中间体的制备方法。
技术介绍
抗倒酯为环己烷羧酸类化合物，是一种优良的植物生长调节剂，可对禾谷类作物、蓖麻、水稻、向日葵及草坪上施用显示生长抑制作用，植株芽后施用可防止倒伏。早期专利US4693745公开了一种抗倒酯合成方法。该方法以3,5-二羟基苯甲酸为起始原料，经Pd/C催化加氢还原、酯化、环合、酯化、转位得到目标产物抗倒酯。此工艺中还原反应需要在高压下(96atm)进行，对设备要求苛刻，存在较高的安全风险，生产实施难度大。专利US5523462和CN1850776公开了另一种以马来酸二乙酯、丙酮为原料，经二乙胺催化加成、环合、酯化、转位反应制备抗倒酯的方法。该方法中加成反应需要在高温(150℃)和较高压力(5～20atm)下进行，且反应时间长达30小时。不仅对设备要求高，而且反应效率低。另外，催化剂二乙胺会和产物发生次级反应，生成副产物，增加提纯成本，影响抗倒酯的品质。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供了一种抗倒酯及其中间体的制备方法。该方法包括下述步骤：步骤1:在碱作用下，乙酰乙酸酯化物(I)与马来酸二乙酯反应，得到中间体(II)；步骤2:在酸催化下中间体(II)反应得到2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯(III)；步骤3:在碱作用下，2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯发生关环反应，然后经酸化得到3,5-环己二酮甲酸乙酯(IV)；步骤4:3,5-环己二酮甲酸乙酯在有机溶剂中，在缚酸剂作用下和环丙甲酰氯反应，得到3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯(V)；步骤5:3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯在催化剂和有机碱作用下发生反应得到抗倒酯；用反应式表示如下：其中，R为C1-C8烷基。按照本专利技术，步骤1中所述的碱选自碱金属醇化物或碱土金属醇化物、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸化合物或碱土金属碳酸化合物中的一种或多种；所述碱与乙酰乙酸酯化物(I)的摩尔比为0.01～1:1；乙酰乙酸酯化物(I)与马来酸二乙酯的摩尔比为1:1～1.5。按照本专利技术，步骤2中，所述的酸催化剂选自硫酸、盐酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸中一种或多种；酸催化剂与化合物(II)的摩尔比为0.05～0.2:1。按照本专利技术，步骤3中，所述的碱选自碱金属或碱土金属醇化物；所述的碱与2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯的摩尔比为1～1.2:1；所述的酸选自硫酸、盐酸、磷酸中一种或多种。按照本专利技术，步骤4中，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、1,2-二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷、乙腈中的一种或多种；所述的缚酸剂为三正丙胺、三乙胺、三甲胺、吡啶、4-N,N-二甲氨基吡啶、4-N,N-二乙氨基吡啶、4-吡咯烷基吡啶、N,N-二甲基苯胺、碱金属碳酸盐中的一种或多种；缚酸剂与3,5-环己二酮-1-甲酸乙酯的摩尔比为1～2:1。按照本专利技术，步骤5中，所述的催化剂为碱金属叠氮化物、叠氮季铵盐、DMAP、金属氰化物或氰醇类化合物；所述催化剂与3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯的摩尔比为0.01～0.5:1；所述的有机碱为三正丙胺、三乙胺、三甲胺、吡啶、4-N,N-二甲氨基吡啶、4-N,N-二乙氨基吡啶、4-吡咯烷基吡啶、N,N-二甲基苯胺中的一种或多种；有机碱与4-环丙基甲酰基-3,5-二酮环己烷羧酸乙酯的摩尔比为1～2:1。本专利技术提供了一种中间体(II),结构式如下：其中，R为C1-C8烷基，优选为异丙基或叔丁基。本专利技术提供的一种抗倒酯及其中间体的制备方法具有以下优点：(1)本专利技术工艺反应选择性好，收率高，副产物少，有利于得到高品质的抗倒酯产品。(2)对设备的要求不高，避免了高温高压反应；(3)工艺简单，反应条件温和，适合工业化。具体实施方式下面的实施例进一步举例说明了本专利技术的一些特征，但本专利技术所申请保护的内容和范围并不受下述实施例的限制。实施例11)4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸叔丁酯制备向装有机械搅拌器、温度计及干燥管的1L三颈中加入200g乙酰乙酸叔丁酯和228g马来酸二乙酯。搅拌下加入1.4g叔丁醇钾。加毕，继续搅拌反应5h。加入400mL氯仿，100g水和7.06g工业盐酸，分液，有机相脱溶得410g4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸叔丁酯。MS：m/z＝330.1([M+1]+)。2)2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯的制备向反应瓶中加入410g4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸叔丁酯，加入甲苯1000mL、21.6g对甲苯磺酸，搅拌反应2h。依次用200mL水、200mL5％的碳酸氢钠溶液洗涤后，减压脱溶得256g2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯。MS：m/z＝231.1([M+1]+)。3)3,5-环己二酮-1-甲酸乙酯的制备在机械搅拌下，将194g2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯滴加至600g10％的乙醇钠溶液中，滴加结束后，反应2小时。脱溶，加入150g水，用盐酸返酸至pH值为2，用600mL甲苯分三次萃取，无水硫酸镁干燥有机层，得3,5-环己二酮-1-甲酸乙酯甲苯溶液，直接用于下步反应。4)3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯的制备在一个配有机械搅拌、温度计、连有干燥管的回流冷凝器的1L三颈瓶中，加入上述实验制备的3,5-环己二酮-1-甲酸乙酯甲苯溶液，搅拌下依次向底物中加入110g三乙胺、85g环丙甲酰氯溶液，加毕，反应2h。用400g水洗涤有机相，然后脱溶得200g3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯。5)抗倒酯的制备将190g3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯、90g三乙胺及4.3g丙酮氰醇加入500mL反应瓶中，室温下搅拌至反应完全。依次加入200mL氯仿和100g水，然后用盐酸将混合液调至pH＝2，分出有机层，脱溶得到170g抗倒酯，含量95％。1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ4.17～4.21(q,2H)，3.53～3.58(m,1H)，3.04～3.10(m,1H)，2.87～2.96(m,2H)，2.78～2.85(m,1H)，2.69～2.74(m,1H)，1.26～1.32(m,5H)，1.13～1.16(m,2H)。实施例21)4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸异丙酯制备向装有机械搅拌器、温度计及干燥管的1L三颈中加入137g乙酰乙酸异丙酯和172g马来酸二乙酯。搅拌下加入3g氢氧化钾。加毕，继续搅拌反应5h。加入300mL氯仿，100g水和5g工业盐酸，分液，有机相脱溶得306g4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸异丙酯。2)2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯的制备向反应瓶中加入306g4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸异丙酯，加入甲苯800mL、15.3g对甲苯磺酸，搅拌反应2h。依次用150mL水、150mL5％的碳酸氢钠溶液洗涤后，减压脱溶得200g2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯。3)3,5-环己二酮-1-甲酸乙酯的制备在机械搅拌下，将200g2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯滴加至620g10％的乙醇钠溶液中，滴加结束后，反应2小时。脱溶，加入200g水，用盐酸返酸至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗倒酯及其中间体的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：步骤1:在碱作用下，乙酰乙酸酯化物(I)与马来酸二乙酯反应，得到中间体(II)；步骤2:在酸催化下中间体(II)反应得到2‑丙酮基‑1,4‑丁二酸二乙酯(III)；步骤3:在碱作用下，2‑丙酮基‑1,4‑丁二酸二乙酯发生关环反应，然后经酸化得到3,5‑环己二酮甲酸乙酯(IV)；步骤4:3,5‑环己二酮甲酸乙酯在有机溶剂中，在缚酸剂作用下和环丙甲酰氯反应，得到3‑乙氧羰基‑5‑氧代环己‑1‑烯醇环丙甲酸酯(V)；步骤5:3‑乙氧羰基‑5‑氧代环己‑1‑烯醇环丙甲酸酯在催化剂和有机碱作用下发生反应得到抗倒酯；用反应式表示如下：其中，R为C1‑C8烷基。

【技术特征摘要】
1.一种抗倒酯及其中间体的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：步骤1:在碱作用下，乙酰乙酸酯化物(I)与马来酸二乙酯反应，得到中间体(II)；步骤2:在酸催化下中间体(II)反应得到2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯(III)；步骤3:在碱作用下，2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯发生关环反应，然后经酸化得到3,5-环己二酮甲酸乙酯(IV)；步骤4:3,5-环己二酮甲酸乙酯在有机溶剂中，在缚酸剂作用下和环丙甲酰氯反应，得到3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯(V)；步骤5:3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯在催化剂和有机碱作用下发生反应得到抗倒酯；用反应式表示如下：其中，R为C1-C8烷基。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，R优选为异丙基或叔丁基。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1中所述的碱选自碱金属醇化物或碱土金属醇化物、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸化合物或碱土金属碳酸化合物中的一种或多种；所述碱催化剂与乙酰乙酸酯化物(I)的摩尔比为0.01～1:1；乙酰乙酸酯化物(I)与马来酸二乙酯的摩尔比为1:1～1.5。4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤2中所述的酸催化剂选自硫酸、盐酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸中一种或多种；酸催化剂与乙酰乙酸叔丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛秋菊，陈玲，刘伟平，覃小龙，苏叶华，虞小华，蔡国平，陈邦池，
申请(专利权)人：迈克斯如东化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32