CN102020554A - 一种2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种农药中间体2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,该方法以对苯二酚和乳酸乙酯为原料,经单羟基保护防止了双醚的生成,再经羟基脱保护、水解制得2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸,条件温和,反应时间短,后处理简单,收率高,生产成本低,具有较好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域,涉及一种化合物2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法。农药中间体的合成。
背景技术
我国是一个农业大国,农药的用量很大,除草剂作为现代农业生产体系的重要组分,是农田除草技术中最可靠、最经济的手段。然而,传统的除草剂因其毒性大、效率低、用药量大、对环境影响很大正逐步被淘汰。因此,现代农药对除草剂提出了更高的要求:高效、低毒。近年来相继开发了一系列除草剂如二苯醚类和苯氧丙酸类、磺酰脲和咪唑啉酮类、含吡啶环的脲类、哒嗪类等。苯氧丙酸类化合物具有高效、低毒、除草谱广、选择性高、施用期长、对后茬作物安全等特点,是迄今为止性能最好的除草剂之一。
2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸是合成苯氧基及杂环氧基苯氧基丙酸类除草剂的重要中间体。目前,制备2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的方法有:(1)以对苯二酚为原料与α-卤代丙酸酯反应来完成的([P].US 614 814;[P].US 4 489 207);(2)以对羟基苯乙酮为起始物,与α-卤代丙酸酯反应,再经氧化,水解而得([P].EP 0 334 595);(3)采用乳酸乙酯为原料,在三乙胺有机弱碱为缚酸剂条件下,经酰化、缩合反应合成(佳木斯大学学报,2005,23(2),260-264)等。这些方法中有些反应过程生成大量副产物,且很难除去,严重影响目标产物的提纯和产率;有些方法反应时间长,且总收率偏低;还有些方法需要使用催化剂,反应条件苛刻,生产成本高,不适合工业生产。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题,提供一种成本廉价、高效的农药中间体2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法。
本发明2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,包括以下工艺步骤:
(1)以无水乙醇作溶剂,将氢醌单苄醚、氢氧化钠与2-溴丙酸乙酯以1∶1∶1.2~1∶1∶1.5的摩尔比混合,常温搅拌4~6h;萃取,干燥,浓缩,分离,得化合物2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯;
(2)在惰性气体保护下,在2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯中加入还原剂三氟化硼-乙醚和Na I,在0~5℃下搅拌1~3h;萃取,干燥,浓缩,分离,得2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯。
所述三氟化硼-乙醚的加入量为2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯摩尔量的1~3倍,NaI的加入量为2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯摩尔量的1~3倍。
(3)将2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯加入到质量浓度5%~10%NaOH溶液中,常温搅拌2~4h;反应结束后,在0~5℃下滴加盐酸,使反应液的pH=1~3,继续搅拌1~2h;萃取,干燥,浓缩,再用醇重结晶,即得白色固体2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸。
上述分离工艺采用硅胶柱层析分离。
所述氢醌单苄醚由以下工艺制备:在碱性条件下,以DMF为溶剂,对苯二酚与氯化苄以1.2∶1~1.5∶1的摩尔比混合,在微波辐射功率为280~350W的条件下,辐射反应1~2min,冷却至室温,抽滤,滤液用盐酸酸化使氢醌单苄醚完全析出,再经抽滤及冰水洗涤后,用醇重结晶,活性炭脱色,得白色固体氢醌单苄醚。所述碱性条件为氢氧化钠水溶液,且氢氧化钠与对苯二酚等摩尔量。
所述2-溴丙酸乙酯由以下工艺制备:在惰性气体保护下,将乳酸乙酯与三溴化磷以3∶1~2∶1的摩尔比混合,常温搅拌反应3~6h,萃取、干燥、浓缩、分离,得无色液体2-溴丙酸乙酯。
合成路线如下:
反应产物经核磁共振检测,产物为纯品。
本发明相对现有技术相比具有以下优点:
本发明以对苯二酚和乳酸乙酯为原料,经单羟基保护防止了双醚的生成,再经羟基脱保护、水解制得2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸,条件温和,反应时间短,后处理简单,收率高,生产成本低,具有较好的工业应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法做进一步说明。
(1)2-溴丙酸乙酯的制备
在氮气环境下,取一干燥洁净的三口烧瓶,依次加入乳酸乙酯3.54g(0.03mol)、三溴化磷3.25g(0.012mol),常温搅拌5h,反应过程用薄层层析法跟踪。反应结束后在反应液中滴加饱和碳酸氢钠溶液至无气体生成,再加入体积约所加饱和碳酸氢钠溶液两倍的乙酸乙酯萃取三次,得萃取液。萃取液经硫酸镁干燥,经过滤后得滤液,将滤液用上海亚荣生化有限公司生产的RE-52AA型旋转蒸发仪进行浓缩后得浓缩液;再在浓缩液中加入2~3倍浓缩液质量的硅胶(300~400目)进行拌样,将拌样放入层析柱内,加入体积比为20∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合液进行洗脱分离,最后收集洗脱液,将洗脱液放入旋转蒸发仪中进行浓缩,即得无色液体2-溴丙酸乙酯4.8g。反应收率为88%。
(2)氢醌单苄醚的制备
在100mL烧瓶中加入对苯二酚3.08g(0.028mol)。
称取1.12g(0.028mol)氢氧化钠,加入8mL水,待氢氧化钠溶解后滴加至上述盛有对苯二酚的烧瓶中,充分摇匀,再加入15mL DMF和2.52g(0.02mol)氯化苄,在微波辐射功率为320W的条件下,辐射反应60s。反应结束后冷却至室温。先用10%的氢氧化钠调至碱性,抽滤,滤饼用10%的氢氧化钠洗涤至滤液呈无色(滤饼为氢醌双苄醚,可回收利用)。滤液用盐酸酸化使氢醌单苄醚完全析出,再经抽滤及冰水洗涤后,用乙醇重结晶,活性炭脱色,得白色固体氢醌单苄醚2.56g,收率为64%。
(3)2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯的制备
在100mL烧瓶中,依次称取2.50g(0.0125mol)氢醌单苄醚、0.5g(0.0125mol)氢氧化钠和2.90g(0.016mol)2-溴丙酸乙酯,再加入15mL无水乙醇,常温搅拌5h,反应过程用TLC(薄层层析法)跟踪。反应结束后先将反应液中乙醇用旋转蒸发仪除去,再往其中加入10mL饱和氯化铵溶液,然后用3×15mL乙酸乙酯萃取3次。萃取液经硫酸镁干燥,经过滤后得滤液,将滤液用旋转蒸发仪进行浓缩后得浓缩液;再在浓缩液中加入2~3倍浓缩液质量的硅胶进行拌样,将拌样放入层析柱内,加入体积比为10∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合液进行洗脱分离,最后收集洗脱液,将洗脱液放入旋转蒸发仪中进行浓缩,即得化合物2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯2.1g。氢醌单苄醚转化率为58%,剩余氢醌单苄醚可回收再利用;反应收率为56%。
经1HNMR,13CNMR检测,其产品为纯品。其各性能指标或表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.40-7.29(m,4H),6.88-6.80(m,4H),4.97(s,2H),4.64(dd,J1=1.6Hz,J2=6.8Hz,1H),4.21(m,2H),1.56(d,J=1.6Hz,3H),1.24-1.19(m,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=172.45,153.96,150.25,142.21,130.19,128.57,128.21,116.69,115.78,70.56,69.38,61.53,16.35,14.98。
(4)2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯的制备
在氮气环境下,将2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯2.0g(0.0067mol),三氟化硼-乙醚2.82g(0.02mol)与NaI 1.5g(0.01mol)加入到100mL烧瓶中,在冰水浴中搅拌1.5h。反应结束后,在反应液中滴加饱和碳酸氢钠溶液,常温搅拌至无气泡产生;再加入体积约所加饱和碳酸氢钠溶液两倍的乙酸乙酯萃取三次,得萃取液。萃取液经硫酸镁干燥,经过滤后得滤液,将滤液用旋转蒸发仪进行浓缩后得浓缩液;再在浓缩液中加入2~3倍浓缩液质量的硅胶进行拌样,将拌样放入层析柱内,加入体积比为20∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合液进行洗脱分离,最后收集洗脱液,将洗脱液放入旋转蒸发仪中进行浓缩,即得化合物2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯1.2g。反应收率86%。
经1HNMR,13CNMR检测,其产品为纯品。其各性能指标或表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=6.78-6.71(m,4H),5.62(s,1H),4.65(q,J=6.8Hz,1H),4.22(dd,J1=0.8Hz,J2=7.2Hz,2H),1.59(d,J=6.8Hz,3H),1.25(t,J=7.6Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=172.48,153.69,151.28,118.67,117.53,70.36,59.66,16.27,14.86。
(5)2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的制备
将2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯1.05g(0.005mol)加入到8mL 10%NaOH溶液中,常温搅拌3h。然后在冰水浴冷却下滴加2mol/L盐酸至反应液pH=1,继续搅拌1h。之后将反应液用乙酸乙酯萃取,萃取液经硫酸镁干燥,再经过滤后得滤液,将滤液用旋转蒸发仪进行浓缩得到粗品。粗品进一步用乙醇重结晶即得白色固体2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸0.85g。反应收率为93%。
经1HNMR,13CNMR检测,其产品为纯品。其各性能指标或表征数据如下:1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ=11.6(s,1H),6.68-6.61(m,4H),4.65(m,1H),1.36(d,J=6.8Hz,3H);13C NMR(100MHz,DMSO-d6):δ=174.26,153.22,151.76,120.35,119.55,72.36,16.84。
Claims (6)
1.一种2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,包括以下工艺步骤:
(1)以无水乙醇作溶剂,将氢醌单苄醚、氢氧化钠与2-溴丙酸乙酯以1∶1∶1.2~1∶1∶1.5的摩尔比混合,常温搅拌4~6h;萃取,干燥,浓缩,分离,得化合物2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯;
(2)在惰性气体保护下,在2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯中加入还原剂三氟化硼-乙醚和NaI,在0~5℃下搅拌1~3h;萃取,干燥,浓缩,分离,得2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯;
(3)将2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯加入到质量浓度5%~10%NaOH溶液中,常温搅拌2~4h;反应结束后,在0~5℃下滴加盐酸,使反应液的pH=1~3,继续搅拌1~2h;萃取,干燥,浓缩,再用醇重结晶,即得白色固体2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸。
2.如权利要求1所述2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,其特征在于:所述氢醌单苄醚由以下工艺制备:在碱性条件下,以DMF为溶剂,对苯二酚与氯化苄以1.2∶1~1.5∶1的摩尔比混合,在微波辐射功率为280~350W的条件下,辐射反应1~2min,冷却至室温,抽滤,滤液用盐酸酸化使氢醌单苄醚完全析出,再经抽滤及冰水洗涤后,用醇重结晶,活性炭脱色,得白色固体氢醌单苄醚。
3.如权利要求2所述2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,其特征在于:所述碱性条件为氢氧化钠水溶液,且氢氧化钠与对苯二酚等摩尔量。
4.如权利要求1所述2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,其特征在于:所述2-溴丙酸乙酯由以下工艺制备:在惰性气体保护下,将乳酸乙酯与三溴化磷以3∶1~2∶1的摩尔比混合,常温搅拌反应3~6h,萃取、干燥、浓缩、分离,得无色液体2-溴丙酸乙酯。
5.如权利要求1所述2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,其特征在于:步骤(2)所述三氟化硼-乙醚的加入量为2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯摩尔量的1~3倍,NaI的加入量为2-(4-(苄氧基)苯氧基)丙酸乙酯摩尔量的1~3倍。
6.如权利要求1所述2-[4-(羟基苯氧基)]丙酸的合成方法,其特征在于:步骤(1)、(2)中所述的分离采用硅胶柱层析分离。
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