制备γ-丁内酯的方法技术

本发明专利技术涉及γ－丁内酯的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及式Ia、 Ib和/或Ic的？丁内酯的制备方法Ia，其中R1为氪或d—。烷基，而R选自Cw9烷基、芳基和芳烷基，<formula>formula see original document page 6</formula>其中R'如上定义. 禾口/或<formula>formula see original document page 6</formula>其中R'和ie如上定义。
技术介绍
3-乙酰基-二氢-2(3H)-呋喃酮或a-乙酰基丁内酯(ABL)是在维 生素Bl(M. Eggersdorfe等人，Vitamins in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Ed. M. Bohnet等人，Wiley, New York, 2005, 71)、农用化学品(WO-A-96/16048)和其它4青细化学品如环丙胺 (DE-A-3827846)的生产中用作中间体的精细化学品。ABL在全世界 的总用量超过10000吨。ABL可参照EP-A-792877通过乙酰化？丁内酯(二氢-2(3H)-呋喃酮，GBL)制备得到，或者通过烷基乙酰乙酯与环氧乙烷的反应 制备得到。对于后一反应，已描述了多种方法。才艮据US-A-2443827,乙酰乙酸乙酯和环氧乙步完与NaOH在 H20/EtOH 〉'昆合物中在0。C下反应48小时。该石成以AcOH中和。以 苯萃取，分镏得到60%的ABL。才艮据JP-A-2000355588和JP-A-2002173489，乙酰乙酸甲酯和 1.05当量的环氧乙烷与1.0当量的NaOH在MeOH中在25。C下反应 13小时。这导致71%的乙酰乙酸甲酯被转化，并以82%的选择性 形成ABL。去除MeOH后，以142804中和，曱苯萃取并蒸馏，根 据消耗的乙酰乙酸甲酯以78%的产率分离ABL。才艮据US-A-5183908和EP-A-0348549,由C卜2。烷基乙酰乙酯 和环氧化物与NaOH在H20中在15至34。C下制备得到取代的a-乙 酰基丁内酯。通过使用更高支链的烷基乙酰乙酯，在萃取操作中无 需4吏用i^剂，因为作为反应副产物生成的醇不与H20'混)容。才艮据EP 0702998,可乂人通过电渗计斤生成的ABL反应混合物中 回收NaOMe。然而，该搮:作需要4史长的时间(超过20小时)。一种替代性的反应披露于Ishido等人.J. Chem. Soc, Perkin Trans. 1 1977, 521,其中乙酰乙酸乙酯与碳酸乙烯在催化量的碘化钠 的存在下在150-155。C下反应4小时，从而以17%的低产率得到 ABL。EP-A-0588224披露了如下反应将乙酰乙酸乙酯与2.0当量的 环氧乙烷在0.1当量的NaOMe存在下在MeOH中60。C下反应24 小时得到3-(2'-乙酰氧基乙基)-二氢-2-(3H)呋喃酮(72。/。分离)，并形 成副产物ABL (3%分离)。除了较长的反应时间，上述所有的方法的特征为使用了化学当 量的无机碱(碱金属氩氧化物，碱金属烷氧化物或囟化铵)，从而 生成了大量的盐。该种废物盐的生成在ABL的大妙L才莫生产中显然 是不合需要的。因此，非常需要仅通过催化量的碱或可回收的碱实 施的方法。Packendorff等人在Bull. Acad. Sci. USSR. 1940, 24, 579中才艮 道了乙酰乙g臾乙酯与2.17当量的环氧乙烷在0.02当量的哌。定的存 在下在室温下反应20天以提供(2，-乙酰氧基乙基)-二氢-2-(3H)呋喃 酮的反应。A:BL本身并未净皮提及。因此，能改善ABL形成并减少盐类废物的一关更方法将是有益 的。特别地，寻求能在适于工业生产的反应时间内进行反应的方法。
技术实现思路
根据本专利技术，才是供了制备式I:a、 Ib和/或Ic的化合物的反应方法la,其中R'是氩原子或Cwo烷基，可选地被一个或多个由素原子或被选自d—4烷基、CM烷氧基和d—4酰氧基的基团取代，且其中 W选自C.,9烷基、芳基和芳烷基，其中任意的烷基、芳基和芳烷 基取代基可选地4皮一个或多个囟素原子进一步地耳又代，且其中任意的芳基或芳烷基残基被一个或多个选自d-4-烷氧基、Cm-酰氧基、 酰胺基、羟基、苯基和^又丁基苯基的取代基所取代，<formula>formula see original document page 9</formula>其中R]如上定义,和/或<formula>formula see original document page 9</formula>其中R^和RS如上所定义，所述方法包4舌将1-4当量的式II的化合物与i当量的式ni的化合物反应，<formula>formula see original document page 10</formula>其中R1如上定义:<formula>formula see original document page 10</formula>其中:R2如上所定义，且其中W选自c,-,烷基、芳基和芳烷基， 其中可选地任意的烷基、芳基和芳烷基被一个或多个囟素原子或选自d—4烷基或C卜4烷氧基的基团所取代，其特征在于该反应在式IV的化合物存在下-进行NR4R5R6 IV,其中式IV的化合物选自如下基团a) 其中尺4为氢，而115和R('独立地选自Cw2烷基，其可选 地被一个或多个卣素原子和/或羟基基团进一步地取代，b) 其中R为氬，且RS和Rf、与氮原子形成了 5至7元非芳香 杂环状的环，所述环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原 子，c) 其中R为氢，且RS和R('与氮原子形成了 5至7元非芳香第一杂环状的环，其中所述第一环稠合至至少一个f炭环或杂环，可 选i也所述第一环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原子，d) 其中R选自C,.,2烷基，可选地被一个或多个卣素原子和/ 或羟基基团进一步地耳又代，且RS和Rf、与氮原子形成了 5至7元非 芳香杂环，所述环被Cw2烷基进一步地取代，所述烷基取代基可选 地-故一个或多个卣素原子和/或羟基基团进一步地A又代，可选地所述 环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原子，e) 其中R4、 R5和R6独立地选自C,-,2烷基，其可选地-陂一个 或多个囟素原子和/或羟基基团进 一 步地取代，f) 其中R为芳基或芳烷基，且RS和R('独立地选自Cm烷基， 其可选地^皮一个或多个卣素原子和/或羟基基团进一步地取代，g) 其中式IV的^f匕合物为p比p定或其纟汙生物，且其中该反应可 选地在溶剂和/或附加的碱的存在下进行。将式II和III的化合物以不同的量反应，得到式Ia至Ic的化合 物。根据式II和III的化合物的摩尔比、温度和溶剂，获得某种主 产物的选择性可能会发生变化。尽管本申请主要涉及乙酰基丁内酯 的形成，可通过本方法获得的式Ia至Ic的任<可产物可用作进一步 反应的原料。式Ic的化合物既可通过(例如，使用无醇溶剂)阻止 式Ic的化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
主要制备式Ⅰａ、Ⅰｂ和／或Ⅰｃ的化合物的方法　＊＊＊　Ⅰａ，　其中Ｒ↑［１］是氢原子或Ｃ↓［１－１０］烷基，可选地被一个或多个卤素原子取代，或被选自Ｃ↓［１－４］烷基、Ｃ↓［１－４］烷氧基和Ｃ↓［１－４］酰氧基的基团进一步取代 ，且其中Ｒ↑［２］选自Ｃ↓［１－１９］烷基、芳基和芳烷基，其中任意的烷基、芳基和芳烷基取代基可选地被一个或多个卤素原子取代，且其中任意的芳基或芳烷基残基被一个或多个选自Ｃ↓［１－４］－烷氧基、Ｃ↓［１－４］－酰氧基、酰胺基、羟基、苯基和叔丁基苯基的取代基所取代，　＊＊＊　Ⅰｂ，　其中Ｒ↑［１］如上定义，　和／或　＊＊＊　Ⅰｃ，　其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］如上所定义，所述方法包括将１－４当量的式Ⅱ的化合物与１当量的式Ⅲ的化合物反应，　Ｒ↑ ［１］－＊－＊Ｈ↓［２］　Ⅱ，　其中Ｒ↑［１］如上定义，　＊＊＊　Ⅲ，　其中Ｒ↑［２］如上所定义，且其中Ｒ↑［３］选自Ｃ↓［１－１０］－烷基、芳基和芳烷基，其中烷基、芳基和芳烷基中的任意取代基可选地被一个或多个卤素原子 或选自Ｃ↓［１－４］烷基或Ｃ↓［１－４］烷氧基的基团所取代，其特征在于该反应在式Ⅳ的化合物存在下进行　ＮＲ↑［４］Ｒ↑［５］Ｒ↑［６］　Ⅳ，　其中式Ⅳ的化合物选自如下基团：　ａ）其中Ｒ↑［４］为氢，而Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］ 独立地选自Ｃ↓［１－１２］烷基，其可选地被一个或多个卤素原子和／或羟基基团进一步地取代，　ｂ）其中Ｒ↑［４］为氢，而Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］与氮原子形成了５至７元非芳香杂环状的环，所述环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原子，　 　ｃ）其中Ｒ↑［４］为氢，而Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］与氮原子形成了５至７元非芳香第一杂环状的环，其中所述第一环具有至少一个碳环状或杂环状的环的环痕，可选地所述第一环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原子，　ｄ）其中Ｒ↑［４］选自Ｃ↓ ［１－１２］烷基，可选地被一个或多个卤素原子和／或羟基基团进一步地取代，而Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］与氮原子形成了５至７元非芳香杂环状的环，所述环被Ｃ↓［１－１２］烷基进一步地取代，所述烷基取代基可选地被一个或多个卤素原子和／或羟基基团进一步地取代，可选地所述环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原子，　ｅ）其中Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］和Ｒ↑［６］独立地选自Ｃ↓［１－...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-10-3 06020774.31. 主要制备式Ia、Ib和/或Ic的化合物的方法其中R1是氢原子或C1-10烷基，可选地被一个或多个卤素原子取代，或被选自C1-4烷基、C1-4烷氧基和C1-4酰氧基的基团进一步取代，且其中R2选自C1-19烷基、芳基和芳烷基，其中任意的烷基、芳基和芳烷基取代基可选地被一个或多个卤素原子取代，且其中任意的芳基或芳烷基残基被一个或多个选自C1-4-烷氧基、C1-4-酰氧基、酰胺基、羟基、苯基和叔丁基苯基的取代基所取代，其中R1如上定义，和/或其中R1和R2如上所定义，所述方法包括将1-4当量的式II的化合物与1当量的式III的化合物反应，其中R1如上定义，其中R2如上所定义，且其中R3选自C1-10-烷基、芳基和芳烷基，其中烷基、芳基和芳烷基中的任意取代基可选地被一个或多个卤素原子或选自C1-4烷基或C1-4烷氧基的基团所取代，其特征在于该反应在式IV的化合物存在下进行NR4R5R6 IV，其中式IV的化合物选自如下基团a)其中R4为氢，而R5和R6独立地选自C1-12烷基，其可选地被一个或多个卤素原子和/或羟基基团进一步地取代，b)其中R4为氢，而R5和R6与氮原子形成了5至7元非芳香杂环状的环，所述环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原子，c)其中R4为氢，而R5和R6与氮原子形成了5至7元非芳香第一杂环状的环，其中所述第一环具有至少一个碳环状或杂环状的环的环痕，可选地所述第一环进一步包含一个或两个氮环原子或一个氧环原子，d)其中R4选自C1-12烷基，可选地被一个或多个卤素原子和/或羟基基团进一步地取代，而R5和R6与氮原子形成了5至7元非芳香杂环状的环，所述环被C1-12烷基进一步地取代，所述烷基取代基可选地被一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得卡普费雷尔，诺贝特克劳森，
申请(专利权)人：隆萨股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]