CN109232246A - 一种3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺 - Google Patents
一种3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种3‑甲基环丁基‑1,1‑二羧酸二乙酯的合成工艺。具体步骤如下,将1,3‑二氯‑2‑甲基丙烷、溶剂和碱以及催化剂混合,然后加热到回流温度下,滴加丙二酸二乙酯,反应回流分水,滴加时间在2‑9小时,滴加完毕后,继续回流反应2‑6小时,通过过滤,蒸馏后可以得到目标产物3‑甲基环丁基‑1,1‑二羧酸二乙酯,其收率在30‑65%。本发明方法反应简单,后处理方便,一步反应,收率稳定,是一种3‑甲基环丁基‑1,1‑二羧酸二乙酯的合成新工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,属于有机合成技术领域。
背景技术
环状羧酸酯类化合物经常用于医药、农药等精细化工产品的中间体,用于合成酯类、酰胺类、酸类化合物。环丁基官能团在多个医药产品中存在,农药分子结构中也多有出现,这类环丁基官能团是一类用途较广的连接块,文献中涉及到3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成方法很少,大多是通过两步,甚至多步反应实现合成的,这也不利用工业放大生产,大量合成3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯。
发明内容
为了克服现有技术不足,本发明的目的在于提供一种3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺。本发明通过一步法即可以获得目标产物;副反应少,反应收率良好。
本发明的技术方案具体介绍如下。
本发明提供一种3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,其合成路线如下式所示:
具体步骤如下,
将1,3-二氯-2-甲基丙烷、溶剂、碱和催化剂置于三口烧瓶中,然后升温到回流状态,滴加丙二酸二乙酯进行回流分水反应,滴加时间为2-9小时,滴加完毕后,保温回流分水反应2~6小时后,冷却到室温,过滤,将滤液进行蒸馏,得到目标产物3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯;其中:催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或4-二甲氨基吡啶中任一种;催化剂用量为丙二酸二乙酯的质量的0.1%-10%。
本发明中,丙二酸二乙酯、1,3-二氯-2-甲基丙烷和碱的摩尔比为1.0:(1.0-5.0):(1.0-5.0)。优选的,丙二酸二乙酯、1,3-二氯-2-甲基丙烷和碱的摩尔比为1.0:(1.0-3.0):(1.5-2.0)。
本发明中,催化剂用量为丙二酸二乙酯的质量的0.2%-1%。
本发明中,反应溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、苯、环己烷或甲苯中的任一种或两种。优选的,反应溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、环己烷中的任一种或两种。
本发明中,碱选自无水碳酸钾、碳酸钠、乙醇钠和氢化钠中任一种。
本发明中,滴加时间为2-9小时。优选的,滴加时间为4-6小时。
本发明中,保温回流分水反应时间为3-5小时。
和现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明得到了一条全新合成3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的工艺路线。本发明采用廉价易得的1,3-二氯-2-甲基丙烷和丙二酸二乙酯为原料,在常见的碱的作用下,回流分水反应制备目标产物3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯,冷却后,过滤,通过减压精馏得到高纯度产品。没有使用较贵试剂,成本低,纯度高,收率较高。
具体实施方式
现结合实施例,对本发明作进一步描述,但本发明的实施并不仅限于此。
实施例1 3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,具体步骤如下:
将1,3-二氯-2-甲基丙烷(381g,3.0mol)、碳酸钾(276g,2.0mol)、环己烷400毫升和催化剂四丁基溴化铵0.72g置于2升的带有回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中,升温到回流状态后,缓慢滴加丙二酸二乙酯(160g,1mol),滴加时间为6小时,滴加完毕后,继续保持回流状态反应5小时,然后冷却,过滤,所得滤液经精馏(真空度100-130Pa,沸点65-68℃)后得到目标产物为无色液体139克,收率在65.0%(以丙二酸二乙酯计算收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.13-4.22(m,4H),2.62–2.66(m,2H),2.42–2.46(m,1H),2.11–2.15(m,2H),1.25–1.32(m,6H),0.98–1.03(m,3H)。
实施例2 3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,具体步骤如下:
将1,3-二氯-2-甲基丙烷(381g,3.0mol)、碳酸钾(276g,2.0mol)、环己烷400毫升和催化剂四丁基溴化铵0.72g置于2升的带有回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中,升温到回流状态后,缓慢滴加丙二酸二乙酯(160g,1mol),滴加时间为2小时,滴加完毕后,继续保持回流状态反应5小时,然后冷却,过滤,所得滤液经精馏(真空度100-130Pa,沸点65-68℃)后得到目标产物为无色液体83.6克,收率在39.0%(以丙二酸二乙酯计算收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.13-4.22(m,4H),2.62–2.66(m,2H),2.42–2.46(m,1H),2.11–2.15(m,2H),1.25–1.32(m,6H),0.98–1.03(m,3H)。
实施例3 3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,具体步骤如下:
将1,3-二氯-2-甲基丙烷(381g,3.0mol)、碳酸钾(276g,2.0mol)、环己烷400毫升和催化剂四丁基溴化铵0.72g置于2升的带有回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中,升温到回流状态后,缓慢滴加丙二酸二乙酯(160g,1mol),滴加时间为4小时,滴加完毕后,继续保持回流状态反应5小时,然后冷却,过滤,所得滤液经精馏(真空度100-130Pa,沸点65-68℃)后得到目标产物为无色液体130.7克,收率在61.0%(以丙二酸二乙酯计算收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.13-4.22(m,4H),2.62–2.66(m,2H),2.42–2.46(m,1H),2.11–2.15(m,2H),1.25–1.32(m,6H),0.98–1.03(m,3H)。
实施例4 3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,具体步骤如下:
将1,3-二氯-2-甲基丙烷(381g,3.0mol)、碳酸钾(276g,2.0mol)、N,N-二甲基甲酰胺400毫升、环己烷400毫升、和催化剂四丁基溴化铵0.72g置于2升的带有回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中,升温到回流状态后,缓慢滴加丙二酸二乙酯(160g,1mol),滴加时间为6小时,滴加完毕后,继续保持回流状态反应5小时,然后冷却,过滤,所得滤液经精馏(真空度100-130Pa,沸点65-68℃)后得到目标产物为无色液体133.5克,收率在62.3%(以丙二酸二乙酯计算收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.13-4.22(m,4H),2.62–2.66(m,2H),2.42–2.46(m,1H),2.11–2.15(m,2H),1.25–1.32(m,6H),0.98–1.03(m,3H)。
实施例5 3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,具体步骤如下:
将1,3-二氯-2-甲基丙烷(381g,3.0mol)、碳酸钾(276g,2.0mol)、苯400毫升、和催化剂四丁基溴化铵0.72g置于2升的带有回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中,升温到回流状态后,缓慢滴加丙二酸二乙酯(160g,1mol),滴加时间为6小时,滴加完毕后,继续保持回流状态反应5小时,然后冷却,过滤,所得滤液经精馏(真空度100-130Pa,沸点65-68℃)后得到目标产物为无色液体100.7克,收率在47.0%(丙二酸二乙酯计算收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.13-4.22(m,4H),2.62–2.66(m,2H),2.42–2.46(m,1H),2.11–2.15(m,2H),1.25–1.32(m,6H),0.98–1.03(m,3H)。
实施例6 3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,具体步骤如下:
将1,3-二氯-2-甲基丙烷(381g,3.0mol)、碳酸钾(276g,2.0mol)、甲苯400毫升、和催化剂四丁基溴化铵0.72g置于2升的带有回流冷凝管和分水器的三口烧瓶中,升温到回流状态后,缓慢滴加丙二酸二乙酯(160g,1mol),滴加时间为6小时,滴加完毕后,继续保持回流状态反应5小时,然后冷却,过滤,所得滤液经精馏(真空度100-130Pa,沸点65-68℃)后得到目标产物为无色液体64.3克,收率在30.0%(以丙二酸二乙酯计算收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ4.13-4.22(m,4H),2.62–2.66(m,2H),2.42–2.46(m,1H),2.11–2.15(m,2H),1.25–1.32(m,6H),0.98–1.03(m,3H)。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (9)
1.一种3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯的合成工艺,其特征在于,具体步骤如下,
将1,3-二氯-2-甲基丙烷、溶剂、碱和催化剂置于三口烧瓶中,然后升温到回流状态,滴加丙二酸二乙酯进行回流分水反应,滴加时间为2-9小时,滴加完毕后,保温回流分水反应2~6小时后,冷却到室温,过滤,将滤液进行蒸馏,得到目标产物3-甲基环丁基-1,1-二羧酸二乙酯;其中:催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或4-二甲氨基吡啶中任一种;催化剂用量为丙二酸二乙酯的质量的0.1%-10%。
2.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,丙二酸二乙酯、1,3-二氯-2-甲基丙烷和碱的摩尔比为1.0:(1.0-5.0):(1.0-5.0)。
3.根据权利要求1或2所述的合成工艺,其特征在于,丙二酸二乙酯、1,3-二氯-2-甲基丙烷和碱的摩尔比为1.0:(1.0-3.0):(1.5-2.0)。
4.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,催化剂用量为丙二酸二乙酯的质量的0.2%-1%。
5.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,反应溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、苯、环己烷或甲苯中的任一种或两种。
6.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,反应溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、环己烷中的任一种或两种。
7.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,碱选自无水碳酸钾、碳酸钠、乙醇钠和氢化钠中任一种。
8.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,滴加时间为4-6小时。
9.根据权利要求1所述的合成工艺,其特征在于,保温回流分水反应时间为3-5小时。
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