CN109369449A - 一种合成肟醚的方法 - Google Patents

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李小青
张琛
徐大旺
许响生
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Abstract

本发明公开了一种制备肟醚的方法，该方法过程如下：将摩尔比为1:1～1.5的酮肟和有机碱投入到高压反应釜内，加入有机溶剂，控制反应温度10～60℃，通入烷基化试剂，反应2～6h，反应结束后将反应液过滤，滤液脱溶后，进行精馏或结晶，得到所述肟醚产品；所述肟醚的化学结构式如式（Ⅰ）所示：R1和R2各自独立地表示C1~C3的烷基；R为取代苄基或C1~C3的烷基；本发明采用有机相一锅法工艺，代替传统的水相分步法工艺，避免了肟醚水解副反应的发生，简化了工艺操作，提高了反应收率，减少了废水的排放量。

Description

一种合成肟醚的方法
技术领域
本发明涉及一种合成肟醚的方法。
背景技术
肟醚及其衍生物在医药和农药中有着广泛的用途，如它们是制备烷氧胺的重要中间体，目前合成肟醚的方法主要有以下三种工艺：
第一种是潘忠稳等(精细化工中间体，2007，37(6)，17～21) 介绍了丙酮-O-乙基肟醚水相一锅法工艺，即以水作溶剂，以氢氧化钠作缚酸剂，丙酮肟与硫酸二乙酯反应，经分液和精馏后得到肟醚产品，收率为87.6％（本发明实验验证时，收率只有65%）。该工艺对设备腐蚀大，产生较多的废盐和废水，原料硫酸二乙酯毒性较大。
第二种是欧洲专利（EPO158159）介绍了水相分步法工艺，即先将酮肟与氢氧化钠在水相中反应，得到肟钠盐，再与烷基化试剂进行O-烷基化反应，最后经萃取和精馏等后处理得到肟醚产品，收率为71-72％。该工艺操作步骤较多，收率较低，对设备腐蚀大，产生较多的废盐和废水。
第三种是中国专利（CN101565386）介绍了离子液体溶剂法，以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为溶剂，加入酮肟和无机碱NaOH粉末进行反应，反应结束后用乙醚萃取，脱溶后再经精馏后得到肟醚产品，收率约为80%。该工艺离子液体单价贵、损耗多，生产成本高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种合成肟醚的方法，采用有机相一锅法合成肟醚工艺，将一定量的酮肟、有机碱与有机溶剂投入高压反应釜中，通入烷基化试剂进行反应，反应结束后将反应液过滤，滤液脱溶后，进行精馏或结晶，得到所述肟醚产品。该方法具有收率高、工艺简单、三废排放少等优点。
具体反应式如下：
其中R1和R2各自独立地表示C1~C3的烷基， R为取代苄基或C1~C3的烷基；M为碱金属，如钾、钠等。
在本发明中，采用有机相一锅法合成肟醚，与传统水相分步法工艺相比，采用卤代烃代替硫酸烷基酯，有机碱代替无机碱，有机溶剂代替水，使反应体系可以在有机相中进行，避免了强碱水溶液对设备的腐蚀，避免了产物肟醚发生水解副反应，提高了肟醚的收率，避免了废水的排放。
在本发明中，实验研究了潘忠稳等(精细化工中间体，2007，37(6)，17～21) 报道的丙酮乙基肟醚水相一锅法工艺，收率只有65%（文献收率为87.6％），经反应跟踪和检测，发现产物肟醚发生了水解副反应，产生了羟胺和乙氧胺等副产物，因而收率难以提高。
在本发明中，采用了下列烷基化试剂，如一氯甲烷、一氯乙烷、苄基氯、2-甲基苄基氯、4-甲基苄基氯、2-氯苄基氯、4-氯苄基氯、4-氟苄基氯、4-三氟甲基苄基氯等，发现带芳基的烷基化试剂反应效果更好，收率在85-90%之间，带脂肪基的烷基化试剂反应效果稍差，收率在80-85%之间，原因是芳基的电子效应更有利于肟醚产物的生成。
本发明内容描述如下：
一种制备肟醚的方法，其特征在于酮肟、有机碱和有机溶剂投入到高压反应釜内，控制反应温度，通入一定量的烷基化试剂进行反应，反应结束后将反应液过滤，滤液脱溶后，进行精馏或结晶，得到所述肟醚产品。
所述的一种合成肟醚方法，其特征在于所述酮肟为丙酮肟、甲基乙基酮肟、甲基丙基酮肟或二乙基酮肟。
所述的一种合成肟醚方法，其特征在于有机碱为醇的碱金属盐如甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、叔丁醇钾等。
所述的一种合成肟醚方法，其特征在于所用烷基化试剂为卤代烷烃，如一氯甲烷、一溴甲烷、一氯乙烷、一溴乙烷、苄基氯、2-甲基苄基氯、4-甲基苄基氯、2-氯苄基氯、4-氯苄基氯、4-氟苄基氯和4-三氟甲基苄基氯等。
所述的一种合成肟醚方法，其特征在于所述有机溶剂为极性溶剂DMSO、DMF、THF、乙腈、甲醇等。
所述的一种合成肟醚方法，其特征在于酮肟与有机碱的摩尔比为1:1～1.5，酮肟与烷基化试剂的摩尔比为1:1.5～3。
所述的一种合成肟醚方法，其特征在于反应温度为10～60℃，反应时间为2~6h。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
在1000ml的高压反应釜中，加入87g（1mol）甲基乙基酮肟（纯度为98%），54 g（1mol）甲醇钠，300ml无水DMF，通入 60g（1.2mol）一氯甲烷，于30℃下密闭反应6h。反应结束后冷却至室温，将反应液过滤，滤渣用DMF洗涤，合并滤液和洗涤液，进行脱溶和精馏，收集80-83℃的馏分，得到得纯产品丁酮-O-甲基肟醚，收率为80%，纯度为99%。
实施例2
将73g（1mol）丙酮肟（纯度为99%）代替87g（1mol）甲基乙基酮肟（纯度为99%），精馏时收集75~78℃的馏分，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丙酮-O-甲基肟醚，收率为83%，纯度为99%。
实施例3
将101g（1mol）甲基丙基酮肟（纯度为99%）代替87g（1mol）甲基乙基酮肟（纯度为99%），精馏时收集127~130℃的馏分，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品甲基丙基酮-O-甲基肟醚，收率为75%，纯度为99%。
实施例4
将78g（1.2mol）一氯乙烷代替60g（1.2mol）一氯甲烷，精馏时收集124~125℃的馏分，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丁酮-O-乙基肟醚，收率为83%，纯度为99%。
实施例5
将152g（1.2mol）苄基氯代替60g（1.2mol）一氯甲烷，于10℃下密闭反应6h，反应结束后将反应液过滤，滤渣用DMF洗涤，合并滤液和洗涤液经脱溶浓缩，冷却结晶，得到得纯产品丁酮-O-苄基肟醚，收率为86%，纯度为99%。
实施例6
将169g（1.2mol）2-甲基苄基氯代替152g（1.2mol）苄基氯，其它条件和操作过程同实施例5，得到得纯产品丁酮-O-2-甲基苄基肟醚，收率为86%，纯度为99%。
实施例7
将169g（1.2mol）4-甲基苄基氯代替152g（1.2mol）苄基氯，其它条件和操作过程同实施例5，得到得纯产品丁酮-O-4-甲基苄基肟醚，收率为88%，纯度为99%。
实施例8
将193g（1.2mol）2-氯苄基氯代替152g（1.2mol）苄基氯，其它条件和操作过程同实施例5，得到得纯产品丁酮-O-2-氯苄基肟醚，收率为85%，纯度为99%。
实施例9
将193g（1.2mol）4-氯苄基氯代替152g（1.2mol）苄基氯，其它条件和操作过程同实施例5，得到得纯产品丁酮-O-4-氯苄基肟醚，收率为87%，纯度为99%。
实施例10
将173g（1.2mol）2-氟苄基氯代替152g（1.2mol）苄基氯，其它条件和操作过程同实施例5，得到得纯产品丁酮-O-2-氟苄基肟醚，收率为87%，纯度为99%。
实施例11
将173g（1.2mol）4-氟苄基氯代替152g（1.2mol）苄基氯，其它条件和操作过程同实施例5，得到得纯产品丁酮-O-4-氟苄基肟醚，收率为90%，纯度为99%。
实施例12
将70g（1mol）甲醇钾代替54g（1mol）甲醇钠，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丁酮-O-甲基肟醚，收率为81.4%，纯度为99%。
实施例13
将97g（1.5mol）一氯乙烷代替60g（1.2mol）一氯甲烷，精馏时收集124~125℃的馏分，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丁酮-O-乙基肟醚，收率为81%，纯度为99%。
实施例14
将65g（1.2mol）甲醇钠代替54g（1mol）甲醇钠，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丁酮-O-甲基肟醚，收率为80.5%，纯度为99%
实施例15
将反应温度50℃代替30℃，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丁酮-O-甲基肟醚，收率为75%，纯度为99%。
实施例16
将300ml无水THF代替300ml无水DMF，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丁酮-O-甲基肟醚，收率为70%，纯度为99%。
实施例17
将300ml无水乙腈代替300ml无水DMF，其它条件和操作过程同实施例1，得到得纯产品丁酮-O-甲基肟醚，收率为73%，纯度为99%。

Claims (7)

1.一种制备肟醚的方法，其特征在于酮肟、有机碱和有机溶剂投入到高压反应釜内，通入烷基化试剂进行反应，反应结束后将反应液过滤，滤液脱溶后，进行精馏或结晶，得到所述肟醚产品；所述肟醚的化学结构式如式（Ⅰ）所示；
R1和R2各自独立地表示C1~C3的烷基， R为取代苄基或C1~C3的烷基。
2.根据权利要求1所述的一种制备肟醚的方法，其特征在于所述酮肟为丙酮肟、甲基乙基酮肟、甲基丙基酮肟或二乙基酮肟。
3.根据权利要求1所述的一种制备肟醚的方法，其特征在于有机碱为醇的碱金属盐，所述醇的碱金属盐为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠或叔丁醇钾。
4.根据权利要求1所述的一种制备肟醚的方法，其特征在于所用烷基化试剂为卤代烷烃，所述卤代烷烃为一氯甲烷、一溴甲烷、一氯乙烷、一溴乙烷、苄基氯、2-甲基苄基氯、4-甲基苄基氯、2-氯苄基氯、4-氯苄基氯、4-氟苄基氯或4-三氟甲基苄基氯。
5.根据权利要求1所述的一种制备肟醚的方法，其特征在于所述有机溶剂为极性溶剂DMSO、DMF、THF、乙腈或甲醇。
6.根据权利要求1所述的一种制备肟醚的方法，其特征在于酮肟与有机碱的摩尔比为1:1～1.5，酮肟与烷基化试剂的摩尔比为1:1.2～3。
7.根据权利要求1所述的一种制备肟醚的方法，其特征在于反应温度为10～60℃，反应时间为2~6h。
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