CN105801463A - 一种2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成方法 - Google Patents
一种2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种2‑甲酸‑3‑丙氧基‑5‑甲基吡咯的合成方法,属于化学合成领域。用乙酸乙酯,1‑丙醇和无水乙醇,质量分数25%氢氧化钾溶液反应得4‑氧代‑2‑戊烯‑2‑醇钾,再和硝酸溶液、蒸馏水混合,加入乙酰氨基丙二酸二乙酯进行回流,之后加入冰水,有大量固体生成,即为2‑甲酸乙酯‑3‑丙氧基‑5‑甲基吡咯;再加入氧化铜溶液,搅拌后抽滤,向滤液中加硫酸,出现沉淀,可得到2‑甲酸乙酯‑3‑丙氧基‑5‑甲氧基吡咯,再用碱进行水解得2‑甲酸‑3‑丙氧基‑5‑甲基吡咯。
Description
技术领域
本发明公开了一种2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成方法,属于化学合成领域。
背景技术
在含能材料的研制过程中,能量与安全性一直是一对难以调和的矛盾。多年以来,人们一直在寻找安全性更好、能量更高的新型单质炸药。
近年来含能材料专家们在合成方面取得了较大的进展,合成了一系列能量比1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)高、安全性接近于TATB的单质炸药,为塑料粘结炸药(PBX)配方设计提供了更多可供选择的新型单质炸药。2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)是一种综合性能优良的新型钝感高能炸药,有望取代TATB用于钝感炸药配方。但由于三苯胺类化合物一般分子量小,溶解性差,且合成条件苛刻,在实际应用方面受到诸多限制。
发明内容
本发明提供一种反应条件温和、收率高的2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成方法。
为达到上述目的,本发明2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成路线为:
本发明涉及的2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成过程包括以下步骤:
(1)在装有温度计的500mL的三口烧瓶中加入40~70mL乙酸乙酯,向烧瓶中加入40~60mL1-丙醇和200mL无水乙醇,在500~600r/min转速搅拌下放入冰浴中冷却至-8~-5℃,保持在此温度下将20~25mL质量分数25%氢氧化钾溶液缓慢加入到烧瓶中,加入后进行继续搅拌1小时,反应结束后进行抽滤去除有机溶剂,得到滤渣用乙醚洗涤2~3次后再抽滤、干燥,得淡黄色固体,即为4-氧代-2-戊烯-2-醇钾;
(2)在250mL的三口烧瓶内加入3~4g上述制得4-氧代-2-戊烯-2-醇钾,向其中15~30mL质量分数35%硝酸溶液和30~40mL蒸馏水,混合搅拌均匀后,向三口烧瓶中通入氮气,并搅拌反应20~30min,之后停止通入,将温度加热至70~75℃,向瓶中加入3~5g乙酰氨基丙二酸二乙酯和12~15mL蒸馏水,同时继续加热至80~90℃进行回流,回流反应1~2h,反应结束后,将反应混合物中加入冰水,立即有大量固体生成,然后进行抽滤,得到固体即为2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲基吡咯;
(3)将500mL的三口烧瓶中加入3~5g上述的得到的固体,再加入10~15mL质量分数15%氧化铜溶液,升温至80~90℃,在搅拌4~5h,搅拌后冷却至室温,将烧瓶中的反应液倒入布氏漏斗进行抽滤,向滤液其中滴加15~20mL质量分数85%的硫酸,直至出现淡褐色沉淀,当无沉淀产生后过滤,得到滤渣用无水乙醇洗涤3~5次,之后放入70~80℃的烘箱中干燥完全即可得到2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲氧基吡咯;
(4)将上述得到固体,按固液比1:5向其中加入质量分数40%的氢氧化钠溶液进行浸泡1~2h,浸泡时控制周边温度为35~45℃,浸泡之后在75~85℃下进行蒸馏,收集馏分即可得2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯。
具体实施方案
在装有温度计的500mL的三口烧瓶中加入40~70mL乙酸乙酯,向烧瓶中加入40~60mL1-丙醇和200mL无水乙醇,在500~600r/min转速搅拌下放入冰浴中冷却至-8~-5℃,保持在此温度下将20~25mL质量分数25%氢氧化钾溶液缓慢加入到烧瓶中,加入后进行继续搅拌1小时,反应结束后进行抽滤去除有机溶剂,得到滤渣用乙醚洗涤2~3次后再抽滤、干燥,得淡黄色固体,即为4-氧代-2-戊烯-2-醇钾;在250mL的三口烧瓶内加入3~4g上述制得4-氧代-2-戊烯-2-醇钾,向其中15~30mL质量分数35%硝酸溶液和30~40mL蒸馏水,混合搅拌均匀后,向三口烧瓶中通入氮气,并搅拌反应20~30min,之后停止通入,将温度加热至70~75℃,向瓶中加入3~5g乙酰氨基丙二酸二乙酯和12~15mL蒸馏水,同时继续加热至80~90℃进行回流,回流反应1~2h,反应结束后,将反应混合物中加入冰水,立即有大量固体生成,然后进行抽滤,得到固体即为2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲基吡咯;将500mL的三口烧瓶中加入3~5g上述的得到的固体,再加入10~15mL质量分数15%氧化铜溶液,升温至80~90℃,在搅拌4~5h,搅拌后冷却至室温,将烧瓶中的反应液倒入布氏漏斗进行抽滤,向滤液其中滴加15~20mL质量分数85%的硫酸,直至出现淡褐色沉淀,当无沉淀产生后过滤,得到滤渣用无水乙醇洗涤3~5次,之后放入70~80℃的烘箱中干燥完全即可得到2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲氧基吡咯;将得到固体,按固液比1:5向其中加入质量分数40%的氢氧化钠溶液进行浸泡1~2h,浸泡时控制周边温度为35~45℃,浸泡之后在75~85℃下进行蒸馏,收集馏分即可得2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯。
实例1
在装有温度计的500mL的三口烧瓶中加入40mL乙酸乙酯,向烧瓶中加入40mL1-丙醇和200mL无水乙醇,在500r/min转速搅拌下放入冰浴中冷却至-8℃,保持在此温度下将20mL质量分数25%氢氧化钾溶液缓慢加入到烧瓶中,加入后进行继续搅拌1小时,反应结束后进行抽滤去除有机溶剂,得到滤渣用乙醚洗涤2次后再抽滤、干燥,得淡黄色固体,即为4-氧代-2-戊烯-2-醇钾;在250mL的三口烧瓶内加入3g上述制得4-氧代-2-戊烯-2-醇钾,向其中15mL质量分数35%硝酸溶液和30mL蒸馏水,混合搅拌均匀后,向三口烧瓶中通入氮气,并搅拌反应20min,之后停止通入,将温度加热至70℃,向瓶中加入3g乙酰氨基丙二酸二乙酯和12mL蒸馏水,同时继续加热至80℃进行回流,回流反应1h,反应结束后,将反应混合物中加入冰水,立即有大量固体生成,然后进行抽滤,得到固体即为2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲基吡咯;将500mL的三口烧瓶中加入3g上述的得到的固体,再加入10mL质量分数15%氧化铜溶液,升温至80℃,在搅拌4h,搅拌后冷却至室温,将烧瓶中的反应液倒入布氏漏斗进行抽滤,向滤液其中滴加15mL质量分数85%的硫酸,直至出现淡褐色沉淀,当无沉淀产生后过滤,得到滤渣用无水乙醇洗涤3次,之后放入70℃的烘箱中干燥完全即可得到2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲氧基吡咯;将得到固体,按固液比1:5向其中加入质量分数40%的氢氧化钠溶液进行浸泡1h,浸泡时控制周边温度为35℃,浸泡之后在75℃下进行蒸馏,收集馏分即可得2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯。
实例2
装有温度计的500mL的三口烧瓶中加入55mL乙酸乙酯,向烧瓶中加入50mL1-丙醇和200mL无水乙醇,在550r/min转速搅拌下放入冰浴中冷却至-6℃,保持在此温度下将23mL质量分数25%氢氧化钾溶液缓慢加入到烧瓶中,加入后进行继续搅拌1小时,反应结束后进行抽滤去除有机溶剂,得到滤渣用乙醚洗涤2次后再抽滤、干燥,得淡黄色固体,即为4-氧代-2-戊烯-2-醇钾;在250mL的三口烧瓶内加入3.5g上述制得4-氧代-2-戊烯-2-醇钾,向其中17mL质量分数35%硝酸溶液和35mL蒸馏水,混合搅拌均匀后,向三口烧瓶中通入氮气,并搅拌反应25min,之后停止通入,将温度加热至73℃,向瓶中加入4g乙酰氨基丙二酸二乙酯和13mL蒸馏水,同时继续加热至85℃进行回流,回流反应1.5h,反应结束后,将反应混合物中加入冰水,立即有大量固体生成,然后进行抽滤,得到固体即为2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲基吡咯;将500mL的三口烧瓶中加入4g上述的得到的固体,再加入13mL质量分数15%氧化铜溶液,升温至85℃,在搅拌4.5h,搅拌后冷却至室温,将烧瓶中的反应液倒入布氏漏斗进行抽滤,向滤液其中滴加17mL质量分数85%的硫酸,直至出现淡褐色沉淀,当无沉淀产生后过滤,得到滤渣用无水乙醇洗涤4次,之后放入75℃的烘箱中干燥完全即可得到2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲氧基吡咯;将得到固体,按固液比1:5向其中加入质量分数40%的氢氧化钠溶液进行浸泡1~2h,浸泡时控制周边温度为40℃,浸泡之后在80℃下进行蒸馏,收集馏分即可得2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯。
实例3
装有温度计的500mL的三口烧瓶中加入70mL乙酸乙酯,向烧瓶中加入60mL1-丙醇和200mL无水乙醇,在600r/min转速搅拌下放入冰浴中冷却至-5℃,保持在此温度下将25mL质量分数25%氢氧化钾溶液缓慢加入到烧瓶中,加入后进行继续搅拌1小时,反应结束后进行抽滤去除有机溶剂,得到滤渣用乙醚洗涤3次后再抽滤、干燥,得淡黄色固体,即为4-氧代-2-戊烯-2-醇钾;在250mL的三口烧瓶内加入4g上述制得4-氧代-2-戊烯-2-醇钾,向其中30mL质量分数35%硝酸溶液和40mL蒸馏水,混合搅拌均匀后,向三口烧瓶中通入氮气,并搅拌反应30min,之后停止通入,将温度加热至75℃,向瓶中加入5g乙酰氨基丙二酸二乙酯和15mL蒸馏水,同时继续加热至90℃进行回流,回流反应2h,反应结束后,将反应混合物中加入冰水,立即有大量固体生成,然后进行抽滤,得到固体即为2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲基吡咯;将500mL的三口烧瓶中加入5g上述的得到的固体,再加入15mL质量分数15%氧化铜溶液,升温至90℃,在搅拌5h,搅拌后冷却至室温,将烧瓶中的反应液倒入布氏漏斗进行抽滤,向滤液其中滴加20mL质量分数85%的硫酸,直至出现淡褐色沉淀,当无沉淀产生后过滤,得到滤渣用无水乙醇洗涤5次,之后放入80℃的烘箱中干燥完全即可得到2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲氧基吡咯;将得到固体,按固液比1:5向其中加入质量分数40%的氢氧化钠溶液进行浸泡2h,浸泡时控制周边温度为45℃,浸泡之后在85℃下进行蒸馏,收集馏分即可得2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯。
Claims (1)
1.一种2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成方法,其特征在2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯的合成:
(1)在装有温度计的500mL的三口烧瓶中加入40~70mL乙酸乙酯,向烧瓶中加入40~60mL1-丙醇和200mL无水乙醇,在500~600r/min转速搅拌下放入冰浴中冷却至-8~-5℃,保持在此温度下将20~25mL质量分数25%氢氧化钾溶液缓慢加入到烧瓶中,加入后进行继续搅拌1小时,反应结束后进行抽滤去除有机溶剂,得到滤渣用乙醚洗涤2~3次后再抽滤、干燥,得淡黄色固体,即为4-氧代-2-戊烯-2-醇钾;
(2)在250mL的三口烧瓶内加入3~4g上述制得4-氧代-2-戊烯-2-醇钾,向其中15~30mL质量分数35%硝酸溶液和30~40mL蒸馏水,混合搅拌均匀后,向三口烧瓶中通入氮气,并搅拌反应20~30min,之后停止通入,将温度加热至70~75℃,向瓶中加入3~5g乙酰氨基丙二酸二乙酯和12~15mL蒸馏水,同时继续加热至80~90℃进行回流,回流反应1~2h,反应结束后,将反应混合物中加入冰水,立即有大量固体生成,然后进行抽滤,得到固体即为2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲基吡咯;
(3)将500mL的三口烧瓶中加入3~5g上述的得到的固体,再加入10~15mL质量分数15%氧化铜溶液,升温至80~90℃,在搅拌4~5h,搅拌后冷却至室温,将烧瓶中的反应液倒入布氏漏斗进行抽滤,向滤液其中滴加15~20mL质量分数85%的硫酸,直至出现淡褐色沉淀,当无沉淀产生后过滤,得到滤渣用无水乙醇洗涤3~5次,之后放入70~80℃的烘箱中干燥完全即可得到2-甲酸乙酯-3-丙氧基-5-甲氧基吡咯;
(4)将上述得到固体,按固液比1:5向其中加入质量分数40%的氢氧化钠溶液进行浸泡1~2h,浸泡时控制周边温度为35~45℃,浸泡之后在75~85℃下进行蒸馏,收集馏分即可得2-甲酸-3-丙氧基-5-甲基吡咯。
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