杂环羧酸酯还原制备醇的方法技术

杂环羧酸酯还原制备醇的方法，所说的芳香杂环羧酸酯的结构式如下：　　　　＊＊＊　　　　其中在杂环取代的Ｒ基可以单取代也可以多取代；Ｒ是烃基，取代烃基，卤素，羟基等；Ｘ是Ｎ；Ｙ是Ｓ，Ｏ；Ｒ是甲基，乙基，丙基等烃基，其特征在于以硼氢化物／金属盐混合体系为还原剂，所说的硼氢化物为硼氢化钾或硼氢化钠，金属盐为三氯化铝，卤化锂或氯化钙，硼氢化物／金属盐／底物的摩尔比是（２．０～６．０）／（０．５～３．０）／１．０；其具体还原方法如下：　　　　１）取１摩尔酯溶于３０００～５０００ｍｌ的醇溶剂中，或醇溶剂与水或与醚类溶剂组成的混合溶剂中，所说的醇溶剂为甲醇或乙醇，醚类溶剂为四氢呋喃，二氧六圜，乙醚，异丙醚或叔丁基甲基醚；　　　　２）升温至３５～８０℃；　　　　３）加入２．０～６．０摩尔硼氢化物和０．５～３．０摩尔金属盐；　　　　４）继续保温反应５～１０小时；　　　　５）加水３０００～５０００ｍｌ；　　　　６）用等体积的有机溶剂提取；所说的有机溶剂为乙酸乙酯，二氯甲烷，三氯甲烷或１，２－二氯乙烷；　　　　７）无水硫酸镁干燥有机相，减压浓缩后减压蒸馏得到７０％～８０％收率的产物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芳香杂环羧酸酯的还原制备醇的方法。(2)
技术介绍
酯的一般还原方法有催化氢化法、金属钠-醇法、金属氢化物负氢转移还原法(包括铝氢化物，硼氢化物)。催化氢解还原酯，通常需要高温高压，且可同时还原双键。金属钠-醇还原，由于金属钠而工业化使用不便，且单电子转移带来相应的副反应。金属氢化物还原是酯还原成醇的有效方法，实验室常用的试剂是氢化铝锂。氢化铝锂的主要局限性在于遇湿分解并自燃，易引发火灾，溶解性差，又只限于能处理成绝对干燥的溶剂，如乙醚或四氢呋喃等，工业生产危险性大，氢化铝锂的价格高、溶剂用量大和处理成本高等因素导致它的使用成本高。5-羟甲基噻唑和3-羟甲基吡啶是两个重要的医药中间体。其合成方法之一分别是由相应的5-噻唑甲酸乙酯(结构式I，X＝N，Y＝S，R＝H，R’＝Et)(US5541206，1996.)和3-吡啶甲酸乙酯(结构式II，R＝H，R’＝Et)(J.Amer.Chem.Soc.1951，734295)还原制得。 文献报道这两种酯的还原是采用氢化铝锂作为还原剂。用氢化铝锂还原5-噻唑甲酸乙酯和3-吡啶甲酸乙酯的局限性主要在于1)氢化铝锂的价格高；2)氢化铝锂的溶解度差，还原所用的溶剂选择范围小，只限于四氢呋喃或乙醚等醚类溶剂，实际可选择作为工业化使用的溶剂是四氢呋喃，溶剂价格高；3)反应需要无水条件，四氢呋喃易吸水，处理成无水四氢呋喃的成本高，危险性大；4)四氢呋喃与水混溶，反应后提取分离产物所用溶剂的回收处理不方便，污染大。(3)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用硼氢化物/金属盐混合体系作为还原剂，还原芳香杂环羧酸酯得到相应的醇的方法。本专利技术所说的芳香杂环羧酸酯的结构式如下 其中在杂环取代的R基可以单取代也可以多取代；R是烃基，取代烃基，卤素，羟基等；X是N；Y是S，O；R是甲基，乙基，丙基等烃基。本专利技术以硼氢化物/金属盐混合体系为还原剂还原芳香杂环羧酸酯(结构式I和结构式II)以得到相应的醇，所说的硼氢化物为硼氢化钾或硼氢化钠，金属盐为三氯化铝，卤化锂或氯化钙，以硼氢化钾(钠)/卤化锂最佳，硼氢化物/金属盐/底物的摩尔比是(2.0～6.0)/(0.5～3.0)/1.0，以3/1.1/1.0最佳。其具体还原方法如下1)取1摩尔酯溶于3000～5000ml的醇溶剂中，或醇溶剂与水或与醚类溶剂组成的混合溶剂中，其中以醇溶剂最佳；所说的醇溶剂为甲醇或乙醇，醚类溶剂为四氢呋喃，二氧六圜，乙醚，异丙醚或叔丁基甲基醚；2)升温至35～80℃；最好60至65℃；3)一次性或分批加入2.0～6.0摩尔硼氢化物和0.5～3.0摩尔金属盐；4)继续保温反应5～10小时；5)加水3000～5000ml；6)用等体积的有机溶剂提取，所说的有机溶剂为乙酸乙酯，二氯甲烷，三氯甲烷或1，2-二氯乙烷；7)无水硫酸镁干燥有机相，减压浓缩后减压蒸馏得到70％～80％收率的产物。硼氢化物是一种有效的还原剂，常用的硼氢化钠或硼氢化钾是还原醛或酮成醇的有效还原剂。通常对一般的酯还原性较差，只对α-位含有较强吸电子基的酯有还原性。但硼氢化钠或钾和一些金属盐，如三氯化铝、卤化锂、氯化钙等的混合体系，可以提高其还原能力，使不同的酯还原成相应的醇。用硼氢化钾(钠)/卤化锂还原5-噻唑羧酸酯和3-吡啶甲酸的优点在于1)还原剂的经济性和安全性；2)硼氢化钾(钠)/卤化锂还原时，用甲醇或乙醇等醇作溶剂，溶剂无需作特殊处理，并且回收套用方便，成本低，污染小；3)反应条件无特殊要求，如无水条件等，使用安全，操作方便，易于工业化应用。(4)具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1.硼氢化钾/氯化锂还原5-噻唑甲酸乙酯的方法5-噻唑甲酸乙酯(15g，95.5mmol)溶于甲醇(300ml)，加入氯化锂(4.8g，113mmol)和硼氢化钾(3.0g，55.6mmol)。加热回流。每隔20分钟加一次硼氢化钾(3.0g，55.6mmol)，共加6次。加毕，继续回流5小时，硅胶薄层层析检测原料消失。停止反应。加水300ml，沉淀溶解。用乙酸乙酯萃取3次，每次200ml，合并乙酸乙酯层，无水硫酸镁干燥。减压浓缩后减压蒸馏得到黄色油状物7.95g(98-102℃/2mmHg)，收率72.4％。实施例2.硼氢化钾/氯化锂还原5-噻唑甲酸乙酯的方法5-噻唑甲酸乙酯(15g，95.5mmol)溶于甲醇(300ml)，加入氯化锂(4.8g，113mmol)和硼氢化钾(18.0g，333mmol)。加热回流5小时，加水300ml，沉淀溶解。用乙酸乙酯萃取3次，每次200ml，合并乙酸乙酯层，无水硫酸镁干燥。减压浓缩后减压蒸馏得到黄色油状物4.17g(98～102℃/2mmHg)，收率38％。实施例3.硼氢化钾/氯化锂还原5-噻唑甲酸乙酯的方法5-噻唑甲酸乙酯(15g，95.5mmol)溶于四氢呋喃(50ml)，用甲醇(300ml)稀释，加入氯化锂(4.8g，113mmol)和硼氢化钾(3.0g，55.6mmol)。加热回流。每隔20分钟加一次硼氢化钾(3.0g，55.6mmol)，共加6次。加毕，继续回流5小时，硅胶薄层层析检测原料消失。停止反应。加水300ml，沉淀溶解。用乙酸乙酯萃取3次，每次200ml，合并乙酸乙酯层，无水硫酸镁干燥。减压浓缩后减压蒸馏得到黄色油状物7.79g(98～102℃/2mmHg)，收率71％。实施例4.硼氢化钠/溴化锂还原5-噻唑甲酸乙酯的方法5-噻唑甲酸乙酯(15g，95.5mmol)溶于甲醇(300ml)，加入溴化锂(8.68g，100mmol)和硼氢化钠(2.1g，55.6mmol)。加热回流。每隔20分钟加一次硼氢化钠(2.1g，55.6mmol)，共加6次。加毕，继续回流5小时，硅胶薄层层析检测原料消失。停止反应。加水300ml，沉淀溶解。用乙酸乙酯萃取3次，每次200ml，合并乙酸乙酯层，无水硫酸镁干燥。减压浓缩后减压蒸馏得到黄色油状物7.74g(98～102℃/2mmHg)，收率70.5％。实施例5.硼氢化钾/氯化锂还原3-吡啶甲酸甲酯的方法3-吡啶甲酸甲酯(5.0g，36.5mmol)溶于100ml甲醇，加氯化锂(1.7g，40mmol)和硼氢化钾(1.0g，18.5mmol)，加热回流，以后每20分钟加一次硼氢化钾(1.0g，18.5mmol)，共加6次。加毕，继续回流5小时，TLC检测无原料点，停止反应。加水100ml，沉淀溶解。用3次200ml乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层，无水硫酸镁干燥。减压浓缩。减压蒸馏得到油状液体3.04g(110～113℃/12mmHg)，收率76.4％。实施例6.硼氢化钾/氯化锂还原3-吡啶甲酸甲酯的方法3-吡啶甲酸甲酯(5.0g，36.5mmol)溶于100ml甲醇，加氯化锂(1.7g，40mmol)和硼氢化钾(6.0g，115mmol)，加热回流5小时，停止反应。加水100ml，沉淀溶解。用3次200ml乙酸乙酯萃取，合并乙酸乙酯层，无水硫酸镁干燥。减压浓缩。减压蒸馏得到油状液体1.64g(110～113℃/12mmHg)，收率41.4％。权利要求1.，所说的芳香杂环羧酸酯的结构式如下 其中在杂环取代的R基可以单取代也可以多取代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：靳立人，时晓军，刘宝丽，谭斌，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：