环丙基甲氰衍生物的制备方法技术

技术编号:6883481 阅读:346 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种环丙基甲氰衍生物的制备方法,以γ-丁内酯为原料合成环丙基羧酸衍生物,再经过酰化、胺化及脱水三步反应制备环丙基甲氰衍生物。本发明专利技术提供的方法可以大规模工业化生产,具有能耗低、副反应少、收率高、产品纯度高等优点,是一种安全高效、节能降耗的制备环丙基甲氰衍生物的理想工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,尤其涉及一种以Y-丁内酯为原料合成环丙基甲氰衍生物的方法。
技术介绍
环丙基甲氰衍生物是一种重要的高活性化合物,作为医药中间体,广泛的应用于药物合成,但是目前还没有合成该化合物的文献报道。制备环丙基甲氰衍生物首先要合成环丙基羧酸衍生物,目前文献介绍的环丙基羧酸衍生物的制备方法中都存在一些缺点和弊端,文献J. Org. Chem 54,6100(1989)和 J.M. Synthesis 1983,915报道过1_溴-1-羧基环丙烷的合成方法。J. Org. Chem 54, 6100(1989)用到的起始原料Y-丁内酯廉价、易得,而且低毒,但是其最大合成规模只有 200g,工艺操作方法不适合大规模工业化生产;如;中间产物1-溴环丙基甲酸甲酯合成反应时间长达40小时,能耗大;1-溴环丙基甲酸甲酯水解生成1-溴-1-羧基环丙烷用到叔丁基钾比较贵并且不利于保存。J.M. Synthesis 1983,915用到的起始原料较贵,并且用到了毒性很大的氧化汞,且按照其所说的回流条件产物收率较低。由环丙基羧酸衍生物合成产品环丙基甲氰衍生物的类似文献很多,如J. Am. Chem. Socll5. 6. 2247. 1993、J. Am. Chem. Socl05. 11. 3416. 1983,三步反应收率一般为 40 50%。 合成中间产物环丙基甲酰胺衍生物的过程中,使用氨水做氨化试剂时,一部分酰氯将不可避免的被水解成羧酸,而使用无水溶剂四氢呋喃和液氨做氨化试剂,收率高,但是后处理时由于液氨容易从有机溶剂中挥发出来,对环境的污染较大,操作较为繁琐,不利于工业化生产。用中间产物环丙基甲酰胺衍生物脱水制备产品环丙基甲氰衍生物的反应,几乎所有的文献都用到酸性较强的脱水试剂,用这些试剂做脱水反应工艺很经典,技术也很成熟,但是这些酸性脱水试剂必然要引发一些副反应,影响反应收率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以大规模工业化生产,能耗低、副反应少、收率高、 产品纯度高的;以Y-丁内酯为原料先合成环丙基羧酸衍生物,再经过酰化、氨化及脱水三步反应制备环丙基甲氰衍生物,结构如I所示,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种如结构I所示的环丙基甲氰衍生物的制备方法,其中,R1=H、卤素;包括如下步骤:(1)合成丁酸甲酯衍生物向反应釜中加入γ-丁内酯和催化剂,降温至-10℃,向反应釜中加入卤素单质,20℃~100℃反应2~5小时;向体系中加入醇,于-5℃~5℃反应1~2h,生成丁酸甲酯衍生物;其中,γ-丁内酯∶催化剂∶卤素∶醇按质量比为1∶(1~3)∶(3~4)∶(0.5~1.5);所述催化剂为三价磷的卤化物或红磷;所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种;(2)合成环丙基甲酸甲酯衍生物步骤(1)合成的丁酸甲酯衍生物、有机溶剂、碱性物质及相转移催化剂按质量比1∶(0.5~10)∶(1~3)∶(0.01~1)混合,70℃~100℃反应15~25h,产物离心分离,滤液精馏提纯,得到环丙基甲酸甲酯衍生物,为无色透明液体;其中,所述有机溶剂为甲苯、苯、氯仿、氯苯、二氯苯中的一种;所述碱性物质为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾,氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种;所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢胺、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四甲基溴化胺、四甲基氯化铵中的一种;(3)合成环丙基羧酸衍生物步骤(2)合成的环丙基甲酸甲酯衍生物、有机溶剂及碱性物质按质量比1∶(1~10)∶(0.4~2)混合,0~50℃反应15~25h,生成环丙基羧酸衍生物;其中,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、甲基叔丁基醚中的一种;所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、乙醇钠、乙醇钾、氢氧化钙、甲醇钠、甲醇钾中的一种;(4)合成环丙基甲酰氯衍生物步骤(3)合成的环丙基羧酸衍生物、有机溶剂、酰化试剂按质量比1∶(1~10)∶(2~5)混合,30℃~60℃反应10~25h,生成环丙基甲酰氯衍生物,预冷至-15℃~0℃备用;所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、氯化亚砜中的一种;酰化试剂为氯化亚砜、草酰氯、POCl3中的一种;(5)合成环丙基甲酰胺衍生物取氨化试剂,降温至-15℃~0℃,向其中滴加步骤(4)合成预冷的环丙基甲酰氯衍生物,-30℃~10℃反应1~5h,过滤除去滤液得环丙基甲酰胺衍生物;其中,所述氨化试剂为25~28wt.%工业氨水或者溶有25~30wt.%液氨的有机溶剂,所述有机溶剂为乙醚或四氢呋喃;所述氨化试剂的用量为环丙基甲酰氯衍生物质量的1~10倍;(6)合成环丙基甲氰衍生物向步骤(5)合成的环丙基甲酰胺衍生物中加入脱水剂、溶剂,缓慢升温至回流状态反应3~15h,生成环丙基甲氰衍生物;其中,环丙基甲酰胺衍生物∶脱水剂∶溶剂按质量比为1∶(1~10)∶(1~8)反应;所述脱水剂为氯化亚砜、液体光气、五氧化二磷、对甲苯磺酰氯中的一种;所述溶剂为氯仿、二氯甲烷、氯化亚砜、乙腈中的一种。...

【技术特征摘要】
1. 一种如结构I所示的环丙基甲氰衍生物的制备方法,其中,R1 =H、卤素;包括如下步骤(1)合成丁酸甲酯衍生物向反应釜中加入Y-丁内酯和催化剂,降温至-io°c,向反应釜中加入卤素单质, 20°C 100°C反应2 5小时;向体系中加入醇,于_5°C 5°C反应1 2h,生成丁酸甲酯衍生物;其中,Y-丁内酯催化剂卤素醇按质量比为1 (1 3) (3 4) (0.5 1. 5);所述催化剂为三价磷的卤化物或红磷;所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种;(2)合成环丙基甲酸甲酯衍生物步骤(1)合成的丁酸甲酯衍生物、有机溶剂、碱性物质及相转移催化剂按质量比 1 (0.5 10) (1 3) (0. 01 1)混合,70°C 100°C反应15 25h,产物离心分离,滤液精馏提纯,得到环丙基甲酸甲酯衍生物,为无色透明液体;其中,所述有机溶剂为甲苯、苯、氯仿、氯苯、二氯苯中的一种;所述碱性物质为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾,氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种;所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢胺、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四甲基溴化胺、四甲基氯化铵中的一种;(3)合成环丙基羧酸衍生物步骤(2)合成的环丙基甲酸甲酯衍生物、有机溶剂及碱性物质按质量比1 (1 10) (0. 4 2)混合,0 50°C反应15 25h,生成环丙基羧酸衍生物;其中,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、甲基叔丁基醚中的一种;所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、乙醇钠、乙醇钾、氢氧化钙、甲醇钠、甲醇钾中的一种;(4)合成环丙基甲酰氯衍生物步骤(3)合成的环丙基羧酸衍生物、有机溶剂、酰化试剂按质量比1 (1 10) (2 5)混合,30°C 60°C反应10 25h,生成环丙基甲酰氯衍生物,预冷至-15°C 0°C备用;所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、氯化亚砜中的一种;酰化试剂为氯化亚砜、草酰氯、 POCl3中的一种;(5)合成环丙基甲酰胺衍生物取氨化试剂,降温至-15°C 0°C,向其中滴加步骤(4)合成预冷的环丙基甲酰氯衍生物,-30°C 10°C反应1 5h,过滤除去滤液得环丙基甲酰胺衍生物;其中,所述氨化试剂为25 28wt. %工业氨水或者溶有25 30wt. %液氨的有机溶齐U,所述有机溶剂为乙醚或四氢呋喃;所述氨化试剂的用量为环丙基甲酰氯衍生物质量的 1 10倍;(6)合成环丙基甲氰衍生物向步骤(5)合成的环丙基甲酰胺衍生物中加入脱水剂、溶剂,缓慢升温至回流状态反应3 15h,生成环丙基甲氰衍生物;其中,环丙基甲酰胺衍生物脱水剂溶剂按质量比为1 (1 10) (1 8)反应; 所述脱水剂为氯化亚砜、液体光气、五氧化二磷、对甲苯磺酰氯中的一种;所述溶剂为氯仿、 二氯甲烷、氯化亚砜、乙腈中的一种。2.根据权利要求1所述环丙基甲氰衍生物的制备方法,其特征在于步骤(1)合成丁酸甲酯衍生物过程中,Y-丁内酯在催化剂作用下与卤素单质的反应先于40°C 50°C反应lh,再升温至80...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜殿平苑峰蒋斌李成斌
申请(专利权)人:奇凯大连化工有限公司
类型:发明
国别省市:91

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