CN109485568A - 一种高光学茚虫威中间体的制备方法 - Google Patents

一种高光学茚虫威中间体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于不对称催化合成领域,具体涉及一种高光学茚虫威中间体的制备方法,本发明包括在手性Zr‑salen聚合物存在下,5‑氯‑2‑甲氧羰基‑1‑茚酮酯(简称茚酮酯)与氧化剂反应,得到茚虫威中间体(2S)‑5‑氯‑2,3‑二氢‑2‑羟基‑1‑氧‑1H‑茚‑2‑羧酸甲酯,收率稳定在86%~90%,S体含量可高达99%。该类催化剂可代替辛克宁等催化剂,大幅度提升茚虫威有效体S体含量,使茚虫威茚虫威中间体羟基物S体含量由75%提升至99%以上,并且手性Zr‑salen聚合物催化剂循环利用时无需再处理,可循环利用至少5次以上,大大降低了生产成本,为高品质茚虫威工业化生产奠定了基础。

Description

一种高光学茚虫威中间体的制备方法
技术领域
本发明属于不对称催化合成领域,具体涉及一种高光学茚虫威中间体的制备方法,尤其涉及一种高效Zr-salen聚合物为催化剂制备高光学茚虫威中间体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法。
背景技术
茚虫威为美国杜邦公司研发的一种新型、高效、低毒噁二嗪类杀虫剂,具有触杀与胃毒双重功效,有效解决抗性害虫。茚虫威由于其独特的作用机制、市场前景广阔,也是我国农业部大面积示范推广的替代高毒、高残留农药品种。
随着茚虫威专利期的结束,国内多家企业开始了茚虫威产品的合成工艺研究与生产,但合成得到的茚虫威原药为S与R的混合体,S:R=3:1,其中原药中的R体没有药效,造成环境污染,用药成本高。因此开发一种S体茚虫威原药的合成方法成为国内外研究的热点。目前合成茚虫威原药使用的催化剂主要有以下三条:
第一,采用辛克宁等金鸡纳碱类催化剂,但是该类催化剂效率低下,合成得到的茚虫威中间体羟基物S体含量在75%左右。
第二,采用金属配合物类催化剂,2005年美国杜邦公司在专利CN1630555A中报道了一种金属锆催化剂,可使茚虫威S体含量提升至99%,但该催化剂用量为茚酮酯重量的15%以上,使用量较大。其专利中提到的催化剂在体系中为均相,不易回收,需重新处理后方可循环利用,而且该类催化剂在不补加新催化剂基础上催化剂循环利用1次以后催化效果明显降低,循环利用次数有限,生产成本较高。
第三,生物酶法,使用筛选的特种生物酶,可将茚虫威S体含量提高至99%,但该方法生产成本极高,生产效率低,不宜大规模工业化生产。
茚虫威中间体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯光学的高低直接决定了最终茚虫威光学的高低,因此如何克服上述茚虫威中间体合成过程中催化剂和合成方法存在的缺陷成为本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明提供了一种适用于工业化生产的制备高光学茚虫威中间体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法。本发明采用了全新的催化剂并且该类催化剂可代替原来的辛克宁等催化剂用于茚虫威的制备中,高分子效应使非均相催化反应体系反应效果达到了均相催化体系反应效果,且催化剂回收方便,在不补加新催化剂的基础上可循环利用5次以上,茚虫威中间体羟基物S体含量保持在99%以上,可根据产品光学要求,调整催化剂用量或循环利用次数来满足制备不同光学含量茚虫威的要求,大大降低了高光学茚虫威生产成本,为其工业化生产奠定了坚实的基础。
本发明技术方案如下:
发明人首先提供了一种全新的含金属锆的手性催化剂,即手性Zr-salen聚合物,其制备反应方程式如下:
其中,R为或-,n为100~20000。
具体步骤为:
(1)、向反应瓶中加入溶剂I、3-叔丁基-5-苯乙烯基水杨醛与(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺或(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺,升温回流反应,反应完毕,降温,过滤,得缩合物;
(2)、将上述缩合物溶于溶剂II中,升温至50~60℃,滴加还原剂,反应完成后脱除溶剂II,向体系中加入水,萃取,脱溶,结晶,降温,过滤得到催化剂A或催化剂B的配体单体;
(3)、将催化剂A或催化剂B的配体单体投入耐压反应瓶中,以乙醇/水为溶剂,使用AIBN作引发剂,在110~120℃水热聚合,过滤,干燥,得到聚合物配体;
(4)、聚合物配体与含锆金属化合物在甲苯中,50~80℃络合反应,反应完毕,得到催化剂A或催化剂B的甲苯体系;
上述制备工艺中:
步骤(1)中溶剂I为甲醇,回流反应6-7h,5-苯乙烯基-3-叔丁基水杨醛与(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺或(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺的摩尔比为2:1-1.1,溶剂I用量为(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺或(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺质量的8~10倍。
步骤(1)中使用的3-叔丁基-5-苯乙烯基水杨醛,由邻叔丁水杨醛先溴化再与4-乙烯基苯硼酸发生偶联反应制备,原料易得,具体反应过程可以参考文献Preparation ofDendritic and Non-Dendritic Styryl-Substituted Salens for Cross-LinkingSuspension Copolymerization with Styrene and Multiple Use of theCorresponding Mn and Cr Complexes in Enantioselective Epoxidations andHetero-Diels-Alder Reactions。
步骤(2)中溶剂II为四氢呋喃,所述还原剂为硼氢化钠或氰基硼氢化钠或硼氢化钾或氢化铝锂,还原剂用量与缩合物摩尔比为2~4:1;溶剂II用量为缩合物质量的4~8倍。还原剂通常单独溶解于溶剂II中进行滴加,滴加完毕保温反应0.5h即可。
步骤(2)中加入水的重量为缩合物的2~4倍,采用乙酸乙酯萃取,加入乙酸乙酯的重量为缩合物的6~10倍。结晶溶剂为甲醇,甲醇用量为缩合物重量的4~8倍。
步骤(3)中溶剂III为乙醇与水的混合液,乙醇与水的体积比为3:1,溶剂III用量为催化剂A或催化剂B的配体单体重量的6~10倍,AIBN用量为催化剂A或催化剂B的配体单体重量的0.5%~2%。反应时间为16-20h,反应压力为0.3-0.5MPa。其中,乙醇与水的体积比以及溶剂III用量对后期聚合物的粒径影响比较大,不同配比做出聚合物粒径不一样,采用本发明所述的条件,得到聚合物粒径会控制在0.1~1mm范围内。
步骤(3)中聚合物配体粒径为0.1-1mm。若催化剂粒径过小,催化剂反应过程损耗大,且催化剂不易回收;若催化剂粒径过大,催化剂与反应底物接触面积较小,导致反应周期较长,影响催化剂催化效果。
步骤(4)中所述的含锆金属化合物为氢氧化锆或氯化氧锆或氧化锆或乙酰丙酮锆或三氟乙酰丙酮锆或正丙醇锆或叔丁醇锆或磷酸锆或溴化锆或其混合物。
步骤(4)中聚合物配体与含锆金属化合物用量的摩尔比为1-1.5:1,甲苯用量为聚合物配体重量的4~10倍。
将上述方法获得的催化剂A或催化剂B的甲苯体系中加入5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯甲苯溶液,50~80℃滴加氧化剂进行不对称合成反应,反应完毕,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A或催化剂B,滤液浓缩,降温,过滤,即得到高光学的茚虫威中间体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯;同时将回收的催化剂A或催化剂B投入到甲苯溶剂中形成悬浮液即可继续参与上述不对称合成反应。具体反应路线为:
其中,所述的氧化剂为叔丁基过氧化氢或间氯过氧苯甲酸或过氧化氢异丙苯;以纯物质的摩尔比计,氧化剂:5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯=1:1.2~3;催化剂A或催化剂B的加入量为5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯质量的1%~5%;5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯甲苯溶液中,甲苯用量为5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯重量的2~4倍。
本发明采用了高效Zr-salen聚合物催化剂,该催化剂为不对称催化氧化催化剂,催化剂取代基的电子和立体效应,诱导高对映选择性的氧化反应进行,提高了反应选择性,茚虫威中间体羟基物S体含量从75%提升至99%以上。有机聚合配体的引入实现了高效手性催化剂的循环利用,大大降低了生产成本,该催化剂的合成工艺简单,利于工业化,为生产高品质的茚虫威奠定了良好的基础。
具体实施方式
实施例1(以催化剂A为例)
一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其具体步骤为:
1、向反应瓶中加入28g(0.1mol)3-叔丁基-5-苯乙烯基水杨醛与10.6g(0.05mol)(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺,在106g甲醇中升温回流,降温至0~5℃过滤得到淡黄色缩合物固体,干燥后称重35g,收率95%。
2、称取上述干燥后缩合物7.36g(0.01mol)溶于50g四氢呋喃中,升温至50~60℃,分批加入1.5g(0.04mol)硼氢化钠,反应完成后脱出四氢呋喃,向体系中加入20g水,用60g乙酸乙酯萃取,脱出乙酸乙酯后,加入20g甲醇结晶,降温至0~5℃过滤得到催化剂A的配体单体6.66g,收率90%。白色固体,熔点165~168℃,1HNMR(DMSO-d6,D2O 400MHz):δ(ppm)1.39(s,18H),3.57-3.61(d,J=14.1Hz,2H),3.68-3.72(d,J=13.8Hz,2H),3.97(s,2H),5.22-5.25(d,J=11.4Hz,2H),5.79-5.83(d,J=17.7Hz,2H),6.69-6.76(m,2H),6.97-6.98(d,J=1.68Hz,2H),7.14-7.23(m,10H),7.32-7.33(d,J=1.92Hz,2H),7.47(s,8H)
3、将6g(8mmol)催化剂A配体单体投入耐压反应瓶中,加入60g乙醇/水,0.06gAIBN,在115~120℃水热聚合反应24h,得到类白色球形聚合物配体,聚合度为900~1500,粒径0.5mm,干重6g,收率按100%计算。
4、称取3g(4mmol)聚合物配体与2g(4mmol)乙酰丙酮锆加入20g甲苯中,75~80℃络合反应24h左右,得到催化剂A甲苯悬浊体系。得到催化剂A收率按100%计算,重量为3.3g。
5、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述3.3g(4mmol)催化剂A甲苯悬浊体系中,向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为2h,反应温度为75~80℃。
6、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
7、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A。
8、滤液浓缩出加入溶剂重量70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到60.6g(折百计算,下同)白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.9%,收率86.9%。
实施例2(以催化剂A为例)
1、同实施例1先制备得到聚合物配体。
2、将3g(4mmol)上述聚合物配体与1.55g(4mmol)叔丁醇锆加入20g甲苯中,75~80℃络合反应20h左右,得到催化剂A甲苯悬浊体系。得到催化剂A收率按100%计算,重量为3.3g。
3、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述3.3g(4mmol)催化剂A甲苯悬浊体系中,向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为2.5h,反应温度为75~80℃。
4、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
5、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A。
6、滤液浓缩出加入溶剂重量约70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到60.96g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.5%,收率87.4%。
催化剂A第1次套用:
1、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述回收催化剂A向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为3h,反应温度为75~80℃;
2、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
3、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A。
4、滤液浓缩出加入溶剂重量70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到62.56g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.5%,收率89.7%。
催化剂A第2次套用:
1、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述回收催化剂A向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为2h,反应温度为75~80℃;
2、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
3、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A。
4、滤液浓缩出加入溶剂重量70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到61.2g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.8%,收率87.7%。
催化剂A第3次套用:
1、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述回收催化剂A向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为2.5h,反应温度为75~80℃;
2、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
3、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A。
4、滤液浓缩出加入溶剂重量70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到62.0g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.2%,收率88.9%。
催化剂A第4次套用:
1、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述回收催化剂A向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为3h,反应温度为75~80℃;
2、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
3、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A。
4、滤液浓缩出加入溶剂重量70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到61.0g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.5%,收率87.5%。
催化剂A第5次套用:
1、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述回收催化剂A向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为3h,反应温度为75~80℃;
2、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
3、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A。
4、滤液浓缩出加入溶剂重量70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到61.4g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.0%,收率88.1%。
实施例3(以催化剂B为例)
1、向反应瓶中加入28g(0.1mol)3-叔丁基-5-苯乙烯基水杨醛与5.7g(0.05mol)(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺,在57g甲醇中升温回流,降温至0~5℃过滤得到黄色缩合物固体,干燥后称重28.75g,收率90%。
2、称取上述干燥后缩合物12.78g(0.02mol)溶于90g四氢呋喃中,升温至50~60℃,分批加入2.26g(0.06mol)硼氢化钠,反应完成后脱出四氢呋喃,向体系中加入40g水,用100g乙酸乙酯萃取,脱出乙酸乙酯后,加入50g甲醇结晶,降温至0℃过滤得到催化剂B的配体单体11.2g,收率87%。
3、将5.14g(8mmol)催化剂B配体单体投入耐压反应瓶中,加入50g乙醇/水,0.05gAIBN,在115~120℃水热聚合反应24h,得到类白色球形聚合物配体,聚合度为800~1300,粒径0.3~0.5mm,干重5.2g。
4、称取2.6g(4mmol)聚合物配体与1.68g(4mmol)正丙醇锆加入20g甲苯中,75~80℃络合反应24h左右,得到催化剂B甲苯悬浊体系,收率按100%计算,催化剂B理论重量为2.92g。
5、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述含有2.92g(4mmol)催化剂B甲苯悬浊体系中,向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为2.5h,反应温度为75~80℃。
6、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
7、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂B。
8、滤液浓缩出加入溶剂重量70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到60.68g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.3%,收率87.0%。
实施例4(以催化剂B为例)
1、同实施例3先制备得到聚合物配体。
2、将2.6g(4mmol)上述聚合物配体与2.81g(4mmol)三氟乙酰丙酮锆加入20g甲苯中,75~80℃络合反应20h左右,得到催化剂B甲苯悬浊体系,收率按100%计算。
3、将66g(0.29mol)茚酮酯溶解于132g甲苯中,投入上述催化剂B甲苯悬浊体系中,向体系中滴加45.7g(0.41mol)质量分数为80%的叔丁基过氧化氢水溶液,滴加时间为2.5h,反应温度为75~80℃。
4、氧化剂滴加完成后,75~80℃保温1h,取样检测反应。
5、反应跟踪反应合格后,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂B。
6、滤液浓缩出加入溶剂重量约70%的甲苯,降温至0~5℃,保温1h,过滤,得到60.2g白色固体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯。手性色谱柱检测光学99.1%,收率86.3%。
本发明采用了全新的催化剂用于茚虫威的制备中,该催化剂为高分子化合物,催化效率较高,易回收循环使用。生产相同品质的茚虫威,该催化剂用量仅为杜邦公司催化剂用量的三分之一,在不补加新催化剂的基础上可循环利用5次以上,羟基物S体含量保持在99%以上,高光学茚虫威吨成本较杜邦公司下降5万元以上,大大提升了产品的市场竞争力。

Claims (10)

1.一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:采用手性Zr-salen聚合物作催化剂进行不对称合成反应,所述的手性Zr-salen聚合物催化剂的制备方法如下:
(1)、向反应瓶中加入溶剂I、3-叔丁基-5-苯乙烯基水杨醛与(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺或(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺,升温回流反应,反应完毕,降温,过滤,得缩合物;
(2)、将上述缩合物溶于溶剂II中,升温至50~60℃,滴加还原剂,反应完成后脱除溶剂II,向体系中加入水,萃取,脱溶,结晶,降温,过滤得到催化剂A或催化剂B的配体单体;
(3)、将催化剂A或催化剂B的配体单体投入耐压反应瓶中,加入溶剂III,使用AIBN作引发剂,在110~120℃水热聚合,过滤,干燥,得到聚合物配体;
(4)、聚合物配体与含锆金属化合物在甲苯中,50~80℃络合反应,反应完毕,得到催化剂A或催化剂B的甲苯体系;
其具体反应路线为:
其中,R为或-,n为100~20000。
2.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:还包括如下步骤:
向上述方法获得的催化剂A或催化剂B的甲苯体系中加入5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯甲苯溶液,50~80℃滴加氧化剂进行不对称合成反应,反应完毕,降温至60~65℃,热过滤回收催化剂A或催化剂B,滤液浓缩,降温,过滤,即得到高光学的茚虫威中间体(2S)-5-氯-2,3-二氢-2-羟基-1-氧-1H-茚-2-羧酸甲酯;同时将回收的催化剂A或催化剂B投入到甲苯溶剂中形成悬浮液即可继续参与上述不对称合成反应。
3.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中溶剂I为甲醇,回流反应6-7h,5-苯乙烯基-3-叔丁基水杨醛与(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺或(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺的摩尔比为2:1-1.1,溶剂I用量为(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺或(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺质量的8~10倍。
4.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:步骤(2)中溶剂II为四氢呋喃,所述还原剂为硼氢化钠或氰基硼氢化钠或硼氢化钾或氢化铝锂,还原剂用量与缩合物摩尔比为2~4:1。溶剂II用量为缩合物质量的4~8倍。
5.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:步骤(2)中加入水的重量为缩合物的2~4倍,采用乙酸乙酯萃取,加入乙酸乙酯的重量为缩合物的6~10倍。结晶溶剂为甲醇,甲醇用量为缩合物重量的4~8倍。
6.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:步骤(3)中溶剂III为乙醇与水的混合液,乙醇与水的体积比为3:1,溶剂III用量为催化剂A或催化剂B的配体单体重量的6~10倍,AIBN用量为催化剂A或催化剂B的配体单体重量的0.5%~2%。
7.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:步骤(3)中聚合物配体粒径为0.1-1mm。
8.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的含锆金属化合物为氢氧化锆或氯化氧锆或氧化锆或乙酰丙酮锆或三氟乙酰丙酮锆或正丙醇锆或叔丁醇锆或磷酸锆或溴化锆或其混合物。
9.根据权利要求1所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:步骤(4)中聚合物配体与含锆金属化合物用量的摩尔比为1-1.5:1,甲苯用量为聚合物配体重量的4~10倍。
10.根据权利要求2所述的一种高光学茚虫威中间体的制备方法,其特征在于:所述的氧化剂为叔丁基过氧化氢或间氯过氧苯甲酸或过氧化氢异丙苯;以纯物质的摩尔比计,氧化剂:5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯=1:1.2~3;催化剂A或催化剂B的加入量为5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯质量的1%~5%;5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯甲苯溶液中,甲苯用量为5-氯-2-甲氧羰基-1-茚酮酯重量的2~4倍。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110511217A (zh) * 2019-09-25 2019-11-29 京博农化科技有限公司 一种催化茚虫威关键中间体合成的催化剂及其应用
WO2019233211A1 (zh) * 2018-06-08 2019-12-12 京博农化科技有限公司 一种高光学茚虫威中间体的制备方法
CN110628743A (zh) * 2019-08-20 2019-12-31 浙江工业大学 一种立体选择性酯酶、编码基因、载体、工程菌与应用
CN113717317A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 浙江理工大学 一种负载金属离子的单手性螺旋共聚取代聚炔及其制备方法和应用
CN114082446A (zh) * 2021-11-17 2022-02-25 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司 用于制备手性α-羟基-β-酮酸酯化合物的手性锆催化剂及其制备方法
CN114105972A (zh) * 2021-12-15 2022-03-01 安徽广信农化股份有限公司 一种辛克宁衍生物及其在高光学纯茚虫威中间体制备中的应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114671749A (zh) * 2022-04-01 2022-06-28 国科广化韶关新材料研究院 一种含锆环保型聚氨酯催化剂的制备方法及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003040083A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-15 E.I. Du Pont De Nemours And Company Enantioselective hydroxylation of beta-dicarbonyls catalyzed by cinchona alkaloid derivatives
CN1630555A (zh) * 2001-06-29 2005-06-22 纳幕尔杜邦公司 应用锆催化剂羟基化β-二羰基化合物的方法
CN105521826A (zh) * 2015-12-08 2016-04-27 大连理工大学 一种锆催化剂及其制备手性α-羟基-β-酮酸酯化合物的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109485568B (zh) * 2018-06-08 2019-12-13 京博农化科技有限公司 一种高光学茚虫威中间体的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1630555A (zh) * 2001-06-29 2005-06-22 纳幕尔杜邦公司 应用锆催化剂羟基化β-二羰基化合物的方法
WO2003040083A1 (en) * 2001-11-07 2003-05-15 E.I. Du Pont De Nemours And Company Enantioselective hydroxylation of beta-dicarbonyls catalyzed by cinchona alkaloid derivatives
CN105521826A (zh) * 2015-12-08 2016-04-27 大连理工大学 一种锆催化剂及其制备手性α-羟基-β-酮酸酯化合物的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FAN YANG 等: "Enantioselective α-Hydroxylation by Modified Salen-Zirconium(IV)-Catalyzed Oxidation of β-Keto Esters", 《ORGANIC LETTERS》 *
ZHIFENG DAI等: "Enhancement of Catalytic Activity in Epoxide Hydration by Increasing the Concentration of Cobalt(III)/Salen in Porous Polymer Catalysts", 《CHEM. CAT.CHEM.》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019233211A1 (zh) * 2018-06-08 2019-12-12 京博农化科技有限公司 一种高光学茚虫威中间体的制备方法
CN110628743A (zh) * 2019-08-20 2019-12-31 浙江工业大学 一种立体选择性酯酶、编码基因、载体、工程菌与应用
CN110511217A (zh) * 2019-09-25 2019-11-29 京博农化科技有限公司 一种催化茚虫威关键中间体合成的催化剂及其应用
CN110511217B (zh) * 2019-09-25 2022-01-28 京博农化科技有限公司 一种催化茚虫威关键中间体合成的催化剂及其应用
CN113717317A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 浙江理工大学 一种负载金属离子的单手性螺旋共聚取代聚炔及其制备方法和应用
CN113717317B (zh) * 2021-08-09 2023-06-27 浙江理工大学 一种负载金属离子的单手性螺旋共聚取代聚炔及其制备方法和应用
CN114082446A (zh) * 2021-11-17 2022-02-25 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司 用于制备手性α-羟基-β-酮酸酯化合物的手性锆催化剂及其制备方法
CN114082446B (zh) * 2021-11-17 2023-12-22 南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司 用于制备手性α-羟基-β-酮酸酯化合物的手性锆催化剂及其制备方法
CN114105972A (zh) * 2021-12-15 2022-03-01 安徽广信农化股份有限公司 一种辛克宁衍生物及其在高光学纯茚虫威中间体制备中的应用

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