CN107793383A - 一种3‑羟甲基‑四氢呋喃的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3‑羟甲基‑四氢呋喃的制备方法,包括以下步骤:在有机溶剂中,丙二酸与氯乙醇在酸性催化剂下反应生成丙二酸单氯乙酯;丙二酸单氯乙酯在碱作用下关环反应生成3‑甲酸‑γ‑丁内酯;3‑甲酸‑γ‑丁内酯与金属硼氢化物在催化剂BF3的作用下,在‑1‑3℃下发生还原反应得到还原产物,3‑甲酸‑γ‑丁内酯与金属硼氢化物的物质的量之比为:1:1.4‑1.5;还原产物中加酸中和,过滤、脱溶、精馏得到3‑羟甲基四氢呋喃。本发明具有绿色环保、成本低、后处理简单、收率高等优点。

Description

一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法
技术领域
本发明涉及一种制备方法,具体涉及一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法。
背景技术
3-羟甲基-四氢呋喃是合成呋虫胺的重要中间体。呋虫胺为日本三井化学公司开发的第三代烟碱类杀虫剂,其与现有的烟碱类杀虫剂的化学结构大相径庭,它的四氢呋喃基取代了以前的氯代吡啶基、氯代咪唑基,并不含卤素。同时,在性能方面也与烟碱有所不同,不但杀虫谱更广,而且对作物、人畜和环境也十分安全。
目前,国内外合成3-羟甲基四氢呋喃的方法较少,现有方法中反应后杂质较多,需柱层析才能分离纯化,还存在路线繁琐、操作困难、“三废”多、成本高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有合成3-羟甲基四氢呋喃的方法存在路线繁琐、污染环境的问题,目的在于提供一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,解决现有合成3-羟甲基四氢呋喃的方法存在路线繁琐、污染环境的问题。
本发明通过下述技术方案实现:
一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,包括以下步骤:
S1、在有机溶剂中,丙二酸与氯乙醇在酸性催化剂下反应生成丙二酸单氯乙酯;
S2、将步骤S1中所得的丙二酸单氯乙酯在碱作用下关环反应生成3-甲酸-γ-丁内酯;
S3、步骤S2中的3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物在催化剂BF3的作用下,在-1-3℃下发生还原反应得到还原产物,3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物的物质的量之比为:1:1.4-1.5;
S4、在步骤S3中的还原产物中加酸中和,过滤、脱溶、精馏得到3-羟甲基四氢呋喃。
本发明采用丙二酸单氯乙酯制备3-甲酸-γ-丁内酯的过程中,无需对丙二酸单氯乙酯以及3-甲酸-γ-丁内酯进行纯化,缩短了生产周期,具有绿色环保、成本低、后处理简单、收率高等优点;本发明金属硼氢化物使用量少,产品收率高能达到90-95%,本发明采用3-甲酸-γ-丁内酯直接还原制备3-羟甲基四氢呋喃,减少了反应步骤,工艺更加简单,操作更为方便,适合工业化生产。
步骤S1中所述的有机溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲苯、苯、二甲苯中的一种。
步骤S1中所述酸性催化剂为硫酸、盐酸、磷酸或氯化亚砜中的一种。
步骤S3中3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物的物质的量之比为:1:1.45。金属硼氢化物的量少多,能够提高3-甲酸-γ-丁内酯的反应效率,进而提高3-羟甲基-四氢呋喃的产率。
步骤S3中3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物在催化剂BF3的作用下,在0℃下发生还原反应得到还原产物。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法采用丙二酸单氯乙酯制备3-甲酸-γ-丁内酯的过程中,无需对丙二酸单氯乙酯以及3-甲酸-γ-丁内酯进行纯化,缩短了生产周期;
2、本发明一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法中金属硼氢化物使用量少,产品收率高能达到90-95%;
3、本发明一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法具有绿色环保、成本低、后处理简单等优点。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,包括以下步骤:
S1、在有机溶剂中,丙二酸与氯乙醇在酸性催化剂下反应生成丙二酸单氯乙酯;
S2、将步骤S1中所得的丙二酸单氯乙酯在碱作用下关环反应生成3-甲酸-γ-丁内酯;
S3、步骤S2中的3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物在催化剂BF3的作用下,在-1-3℃下发生还原反应得到还原产物,3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物的物质的量之比为:1:1.4-1.5;
S4、在步骤S3中的还原产物中加酸中和,过滤、脱溶、精馏得到3-羟甲基四氢呋喃。
步骤S1中所述的有机溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲苯、苯、二甲苯中的一种。
步骤S1中所述酸性催化剂为硫酸、盐酸、磷酸或氯化亚砜中的一种。
本发明采用丙二酸单氯乙酯制备3-甲酸-γ-丁内酯的过程中,无需对丙二酸单氯乙酯以及3-甲酸-γ-丁内酯进行纯化,缩短了生产周期,具有绿色环保、成本低、后处理简单、收率高等优点;本发明金属硼氢化物使用量少,产品收率高能达到90-95%,本发明采用3-甲酸-γ-丁内酯直接还原制备3-羟甲基四氢呋喃,减少了反应步骤,工艺更加简单,操作更为方便,适合工业化生产。
实施例2
基于实施例1,步骤S3中3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物的物质的量之比为:1:1.45。金属硼氢化物的量少多,能够提高3-甲酸-γ-丁内酯的反应效率,进而提高3-羟甲基-四氢呋喃的产率。
实施例3
基于上述实施例,步骤S3中3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物在催化剂BF3的作用下,在0℃下发生还原反应得到还原产物。0℃降温简单,温度降低程度越大,对设备的要求越高,对生产环境的要求越严格。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在有机溶剂中,丙二酸与氯乙醇在酸性催化剂下反应生成丙二酸单氯乙酯;
S2、将步骤S1中所得的丙二酸单氯乙酯在碱作用下关环反应生成3-甲酸-γ-丁内酯;
S3、步骤S2中的3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物在催化剂BF3的作用下,在-1-3℃下发生还原反应得到还原产物,3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物的物质的量之比为:1:1.4-1.5;
S4、在步骤S3中的还原产物中加酸中和,过滤、脱溶、精馏得到3-羟甲基四氢呋喃。
2.根据权利要求1所述的一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述的有机溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲苯、苯、二甲苯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述酸性催化剂为硫酸、盐酸、磷酸或氯化亚砜中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,其特征在于,步骤S3中3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物的物质的量之比为:1:1.45。
5.根据权利要求1所述的一种3-羟甲基-四氢呋喃的制备方法,其特征在于,步骤S3中3-甲酸-γ-丁内酯与金属硼氢化物在催化剂BF3的作用下,在0℃下发生还原反应得到还原产物。
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