2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法。该制备方法的具体步骤如下：(1)首先以丙烯醛为起始原料，在三水高氯酸锂存在时和三甲基氰硅烷室温反应得2-羟基-3-丁烯-1-腈；(2)以乙醚或者四氢呋喃为溶剂，2-羟基-3-丁烯-1-腈经四氢铝锂还原得到2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品；(3)将2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品与盐酸进行反应，得到2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐；(4)将2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐与碱进行反应，最终得到2-羟基-3-丁烯-1-胺；本发明专利技术方法不需要经过脱三甲基硅保护基过程，避免了减压蒸馏操作，使得反应路线缩短，操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机合成
，更具体地说，是涉及一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法。
技术介绍
2-羟基-3-丁烯-1-胺是一种在医药、农药等领域都有广泛应用的重要的化工中间体，其结构式如式(1)所示。目前关于它的化学合成方法有以下四种。路线一(J.Am.Chem.Soc.1950,72,4792)，其反应方程式如式(2)所示：其采用3,4-环氧-1-丁烯和氨水为原料，但是此条合成路线氨解的区域选择性低，反应生成的目标产物2-羟基-3-丁烯-1-胺与副产物2-氨基-3-丁烯-1-醇难以分离，造成后处理不便，并且反应收率也低。路线二(J.Heterocycl.Chem.1990,27,811-812)，1990年，Gardrat等改进了合成2-羟基-3-丁烯-1-胺的方法，其反应方程式如式(3)所示。其通过丙烯醛和三甲基腈硅烷的加成反应生成含有TMS保护基的丁烯腈，产率为90％，再进一步腈基还原和脱TMS保护基，进而得到2-羟基-3-丁烯-1-胺，产率为56％。生产工序较繁琐，时耗较长。路线三(Chemico-BiologicalInteractions2007,166,104-111和Chem.Res.Toxicol.2010,23,118-133)，其反应方程式如式(4)所示：此路线克服了路线一区域选择性低的问题。该路线与路线二类似，都是通过加成、腈基还原和脱TMS保护基三步反应来制备2-羟基-3-丁烯-1-胺，最终采用减压蒸馏的方法进行分离纯化，从而得到纯度较高的2-羟基-3-丁烯-1-胺。该路线与路线二的不同之处在于所使用的脱TMS保护基的试剂不同，即采用无机碱NaOH代替了有机碱三乙醇胺，进一步降低了反应成本，同时反应收率也有所提高，从56％提高到59.4％。路线四(ZL2013.10337936.9)，其反应方程式如式(5)所示：该路线和路线二、三类似，都是通过加成、腈基还原和脱TMS保护基三步反应来制备2-羟基-3-丁烯-1-胺。该路线不同于路线二和路线三之处在于2-羟基-3-丁烯-1-胺的纯化方式不同，即采用胺类物质成盐，然后再用碱液处理胺盐，进而得到高纯度的2-羟基-3-丁烯-1-胺。路线二、三、四的合成过程中，都需要经过脱TMS保护基的过程，这样的路线比较繁琐，工作量较大，耗时较长。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种不采用保护基就能简单、高效的得到2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法。本专利技术的技术方案具体介绍如下。本专利技术提供一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法，具体步骤如下：(1)首先以丙烯醛为起始原料，在三水高氯酸锂存在时和三甲基氰硅烷反应得2-羟基-3-丁烯-1-腈；(2)以乙醚或者四氢呋喃为溶剂，2-羟基-3-丁烯-1-腈经四氢铝锂还原得到2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品；(3)将上述所得的2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品与盐酸进行反应，得到2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐；(4)将上述所得的2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐与碱进行反应，最终得到2-羟基-3-丁烯-1-胺；制备2-羟基-3-丁烯-1-胺的反应方程式如下所示：上述步骤(1)中，丙烯醛、三甲基氰硅烷和三水高氯酸锂的摩尔比为1：(1.4-1.6)：(1-1.1)。上述步骤(2)中，2-羟基-3-丁烯-1-腈和四氢锂铝的摩尔比为1：2～1：8。上述步骤(3)中，盐酸的浓度在10-37％之间，2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品和盐酸中HCl的摩尔比在1：3～1：15之间。上述步骤(4)中，2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐和碱的摩尔比为1：2～1：5。优选的，碱为氢氧化钠或者氢氧化钾。本专利技术提供的一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法，具体步骤如下：(1)在反应容器中加入丙烯醛、三甲基氰硅烷和三水高氯酸锂，搅拌下反应，通过TLC监测反应，反应结束后，加入乙酸乙酯，过滤除去固体，所得有机相用饱和食盐水洗涤、无水Na2SO4干燥后，旋转蒸发得2-羟基-3-丁烯-1-腈；(2)向盛有2-羟基-3-丁烯-1-腈的装有冷凝回流管的反应容器中加入溶剂和四氢铝锂，搅拌下加热至40-60℃进行回流反应，TLC监测反应，反应结束后停止回流反应，将反应液冷却至室温，得到反应液；再在搅拌下向中加入Na2SO4·12H2O和乙醚，将反应液静置5-120min，将上层清液室温下旋转蒸发蒸去乙醚后，得到2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品；(3)向步骤(2)所得的2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品中加入盐酸，搅拌下室温反应10-15h，向反应液中加入乙醚，静止分层，将上层有机相除去，下层水相旋转蒸发去除水份，得到的白色固体即为2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐；(4)向步骤(3)所得的2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐中加入碱水溶液和乙醚，静止分层，收集上层有机相，干燥，旋转蒸发去除乙醚得到的无色液体，即为2-羟基-3-丁烯-1-胺。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法，制备过程中采用丙烯醛、三甲基氰硅烷和三水高氯酸锂在没有反应溶剂的条件下直接得到2-羟基-3-丁烯-1-腈，不需要经过脱三甲基硅保护基过程，使得反应路线缩短，操作简单。进一步，本专利技术的一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法，其制备过程是在室温条件下，通过丙烯醛、三甲基氰硅烷和三水高氯酸锂反应，短时间内就可以高产率的得到2-羟基-3-丁烯-1-腈，并且反应过程中不加入反应溶剂；后处理过程中通过简单的萃取、洗涤就可以得到纯度较高的2-羟基-3-丁烯-1-腈。同时本专利技术的后处理方法，即酸碱中和、旋转蒸发、成盐酸盐等方法。避免了减压蒸馏操作，克服了当反应的量较小时，减压蒸馏纯化方法完全不能得到纯净产品的问题。综上所述，本专利技术的一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法，通过改进反应过程和条件，具有成本较低，操作简单、方便，耗时短等特点。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进一步详细描述，但并不限制本专利技术。本专利技术各实施例中所用的四氢铝锂,乙醚均为国药试剂。本专利技术各实施例中所用的循环水泵为：上海豫康循环多用真空泵SHB-IIIA；搅拌器为：上海梅颖浦MYPII-2恒温磁力搅拌器；旋转蒸发仪：上海豫康旋转蒸发仪W.S206B。实施例1一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法，具体包括下列步骤：(1)向反应器中依次加入丙烯醛(1.12g,0.02mol)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑胺的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)首先以丙烯醛为起始原料，在三水高氯酸锂存在时和三甲基氰硅烷室温反应得2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑腈；(2)以乙醚或者四氢呋喃为溶剂，2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑腈经四氢铝锂还原得到2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑胺粗产品；(3)将步骤(2)所得的2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑胺粗产品与盐酸进行反应，得到2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑胺盐酸盐；(4)将步骤(3)所得的2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑胺盐酸盐与碱进行反应，最终得到2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑胺；制备2‑羟基‑3‑丁烯‑1‑胺的反应方程式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种2-羟基-3-丁烯-1-胺的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)首先以丙烯醛为起始原料，在三水高氯酸锂存在时和三甲基氰硅烷室温反应得2-羟
基-3-丁烯-1-腈；
(2)以乙醚或者四氢呋喃为溶剂，2-羟基-3-丁烯-1-腈经四氢铝锂还原得到2-羟基-3-丁烯
-1-胺粗产品；
(3)将步骤(2)所得的2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品与盐酸进行反应，得到2-羟基-3-丁烯
-1-胺盐酸盐；
(4)将步骤(3)所得的2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐与碱进行反应，最终得到2-羟基-3-丁
烯-1-胺；
制备2-羟基-3-丁烯-1-胺的反应方程式如下所示：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，丙烯醛、三甲基氰硅烷和
三水高氯酸锂的摩尔比为1：(1.4-1.6)：(1-2)。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，2-羟基-3-丁烯-1-腈和四氢
锂铝的摩尔比为1：2～1：8。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，盐酸的浓度在10-37％之
间，2-羟基-3-丁烯-1-胺粗产品和盐酸中HCl的摩尔比在1：3～1：15之间。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，2-羟基-3-丁烯-1-胺盐酸盐
和碱的摩尔比为1：2～1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷燕，陶瑞衡，朱耀华，程凤凯，孟凡丽，段永斌，潘金鹏，孙玉星，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：上海;31