CN109988128B - 一种呋喃醇衍生物的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种农药中间体的合成技术，特别涉及一种呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在0～30℃下，将丙炔卤在催化剂的催化下与镁条在有机醚类溶剂中反应生成格氏试剂；所述催化剂为正丁基锂与卤化汞和/或卤化锌的混合物；（2）当步骤（1）中格氏反应引发后，向反应液中加入5‑甲基糠醛和甲苯，在30～50℃下反应完全制备得到呋喃醇衍生物：5‑甲基‑2‑呋喃基‑炔丙基‑甲醇。本发明的呋喃醇衍生物的合成方法中，采用5‑甲基糠醛为原料，以丙炔卤为格氏试剂，格氏反应采用正丁基锂与卤化汞和/或卤化锌的混合催化剂引发，制得的丙炔呋喃醇衍生物的单步收率达到94%以上，与现在技术相比有了明显的提升。

Description

一种呋喃醇衍生物的合成方法
技术领域
本发明涉及一种农药中间体的合成技术。
背景技术
丙炔呋喃醇，化学名5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇，是合成卫生农药杀虫剂产品炔丙菊酯关键中间体炔丙菊醇的原料。综合国内外文献，炔丙菊醇的合成路线主要有以下几类：1、以乙酰乙酸乙酯为原料通过五步反应合成炔酮酸类化合物，然后与丙酮醛经缩合与环化反应制得炔丙菊醇。该法工艺复杂，整条路线包括七步反应，炔丙菊醇产率很低。2、以3-酮戊二酸酯为原料合成炔酮酸类化合物，然后再与丙酮醛类化合物反应得炔丙菊醇，该法原料相对第一种易得一些，但收率也不理想。3、以2-甲基呋喃I为原料，经甲酰化，格氏反应和两步重排反应制得炔丙菊醇（IV）。该法原料易得，收率高，是目前主流的工业化生产路线。其中提高收率的关键又在于格氏反应制备5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇（丙炔呋喃醇III）这一步上。
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发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种呋喃醇衍生物的合成方法，以合成高收率的5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
一种呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在0～30℃下，将丙炔卤在催化剂的催化下与镁条在有机醚类溶剂中反应生成格氏试剂；所述催化剂为正丁基锂与卤化汞和/或卤化锌的混合物；
（2）当步骤（1）中的格氏反应引发后（表现为反应液出现显著升温，反应液变浑浊等现象），格氏反应开始，向上述反应液中加入5-甲基糠醛和甲苯，在30～50℃下反应完全制备得到呋喃醇衍生物：5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇。
上述方法的步骤（1）中，有机醚类溶剂为乙醚或四氢呋喃。
上述方法的步骤（1）中，丙炔卤、卤化汞和/或卤化锌中的卤素均为氯或溴。
上述方法的步骤（1）中，催化剂的用量为丙炔卤投料量重量比的0.1%～10%；催化剂的混合物中，正丁基锂占催化剂总重量的5%～80%。
进一步地，上述方法的步骤（1）中，催化剂的用量为丙炔卤投料量重量比的1%~5%；所述催化剂的混合物中，正丁基锂占催化剂总重量的10%～50%。
进一步地，上述方法的步骤（1）中，丙炔卤与醚类溶剂的重量比为1:(1～4)。
进一步地，述方法的步骤（1）中，丙炔卤与镁条的摩尔比为1:(0.95～2)
上述方法中，步骤（2）中的 5-甲基糠醛与步骤（1）中的丙炔卤的用量摩尔比为(0.8～1):1。
上述方法中，步骤（2）中的甲苯的重量与步骤（1）中丙炔卤的重量比为(1～4):1。
本发明的呋喃醇衍生物的合成方法中，采用5-甲基糠醛为原料，以丙炔卤为格氏试剂，格氏反应采用正丁基锂与卤化汞和/或卤化锌的混合催化剂引发，制得的丙炔呋喃醇衍生物的单步收率达到94%以上，与现有技术相比有了明显的提升。
具体实施方式
以下对本发明的技术方案的具体实施方式进行详细描述，但本发明并不限于以下实施例描述的内容。
实施例1
（1）在1000 ml四口烧瓶中，在氮气保护下加入25.0 g镁条（1.04mol），200g乙醚，3g氯化汞，2g氯化锌和3g正丁基锂，保持反应温度在10℃，搅拌10分钟后加入74.5g丙炔氯（3-氯丙炔，1mol），继续搅拌30分钟，出现3℃以上的连续温升后，反应液开始变浑浊，格式反应开始；（2）向上述格式反应液中滴加120g甲苯和110.0g 5-甲基糠醛（1 mol）的混合物，保持反应温度在35℃，1.5小时滴毕；继续在35℃下保温反应3小时，中控5-甲基糠醛含量小于1%，反应完毕。将前述反应完毕反应液倒入500ml冰水中，加15%稀盐酸搅拌中和到pH为3.7，静置分层，水层用100g甲苯萃取两次，将甲苯萃取液和之前的有机层合并，15mmHg低真空下脱溶至90℃，收得5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇 159g，含量98.1%，收率95%。
实施例2 ：
（1）在1000 ml四口烧瓶中，在氮气体护下加入25.0 g镁条（1.04mol），200g四氢呋喃，6g氯化锌和3g正丁基锂，保持温度在15℃，搅拌10分钟后加入74.5g丙炔氯（3-氯丙炔，1mol），继续搅拌30分钟，出现3℃以上的连续温升后，反应液开始变浑浊，格式反应开始；（2）向上述格式反应液中滴加100g甲苯和110.0g 5-甲基糠醛（1 mol）的混合物，保持反应温度在38℃，2小时滴毕；继续在35℃下保温反应2小时，中控5-甲基糠醛含量小于1%，反应完毕。
将前述反应完毕的反应液倒入500ml冰水中，加10%稀硫酸搅拌中和到pH为3.8，静置分层，水层用100g甲苯萃取两次，将甲苯萃取液和之前的有机层合并，15mmHg低真空下脱溶至90℃,收得5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇 157g, 含量98.2%，收率94%。
实施例3 ：
（1）在1000 ml四口烧瓶中，在氮气保护下加入36.0 g镁条（1.5mol），220g四氢呋喃，3g溴化汞和3g正丁基锂，保持温度在20℃，搅拌10分钟后加入124.9g丙炔溴（3-溴丙炔，1.05mol），继续搅拌25分钟，出现3度以上的连续温升后，反应液开始变浑浊，格式反应开始；（2）向上述格式反应液中滴加120g甲苯和110.0g 5-甲基糠醛（1 mol）的混合物，保持反应温度在40℃，1.5小时滴毕；继续在40℃下保温反应3小时，中控5-甲基糠醛含量小于1%，反应完毕。将前述反应完毕的反应液中倒入500ml冰水中，加15%稀盐酸搅拌中和到pH为3.7，静置分层，水层用100g甲苯萃取两次，甲苯萃取液和之前的有机层合并，25mmHg的低真空下脱溶至92℃，收得5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇 158.5g, 含量98.1%，收率94.5%。
实施例4 ：
（1）在1000 ml四口烧瓶中，在氮气保护下加入28.8 g镁条（1.2mol），230g四氢呋喃，8g溴化锌和2g正丁基锂，保持温度在30℃，搅拌15分钟后加入130.8g丙炔溴（3-溴丙炔，1.1mol），继续搅拌25分钟，出现3℃以上的连接温升后，反应液开始变浑浊，格式反应开始；（2）向前述格式反应液中滴加120g甲苯和110.0g 5-甲基糠醛（1 mol）的混合物，保持反应温度在45℃，2.5小时滴毕；继续在45℃下保温反应2.5小时，中控5-甲基糠醛含量小于1%，反应完毕。将前述反应完毕的反应液倒入500ml冰水中，加10%稀盐酸搅拌中和到pH为3.6，静置分层，水层用100g甲苯萃取两次，甲苯萃取液和之前的有机层合并，15mmHg低真空下脱溶至90℃,收得5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇 157.7g, 含量98.3%，收率94.1%。
对比例
本对比例中仅使用卤化锌作为催化剂，具体步骤为：
（1）在1000 ml四口烧瓶中，在氮气保护下加入25 g镁条（1.04mol），200g四氢呋喃，6g氯化锌，保持温度在15℃，搅拌10分钟后加入74.5g丙炔氯（3-氯丙炔，1mol）,继续搅拌30分钟，出现3℃以上的连续温升后，格式反应开始；（2）向前述格式反应液中滴加100g甲苯和110g 5-甲基糠醛（1 mol）的混合物，保持反应温度在38℃，2小时滴毕；继续在35℃下保温反应2小时，中控5-甲基糠醛含量小于1%，反应完毕。将前述反应完毕的反应液中倒入500ml冰水中，加10%稀硫酸搅拌中和到pH为3.8，静置分层，水层用100g甲苯萃取两次，甲苯萃取液和之前的有机层合并，在15mmHg的低真空下脱溶至90℃,收得5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇 142g, 含量97%，收率84%。
比较上述各实施例和对比例的呋喃醇衍生物的合成方法中，本发明中采用5-甲基糠醛为原料，以丙炔卤为格氏试剂，格氏反应采用正丁基锂与卤化汞和/或卤化锌的混合催化剂引发，制得的丙炔呋喃醇衍生物的单步收率达到94%以上，与现有技术相比有了明显的提升。

Claims (9)

1.一种呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在0～30℃下，将丙炔卤在催化剂的催化下与镁条在有机醚类溶剂中反应生成格氏试剂；所述催化剂为正丁基锂与卤化汞和/或卤化锌的混合物；
（2）向上述反应液中加入5-甲基糠醛和甲苯，在30～50℃下反应完全制备得到呋喃醇衍生物：5-甲基-2-呋喃基-炔丙基-甲醇。
2.根据权利要求1所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述有机醚类溶剂为乙醚或四氢呋喃。
3.根据权利要求1所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述丙炔卤、卤化汞和/或卤化锌中的卤素为氯或溴。
4.根据权利要求3所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述催化剂的用量为丙炔卤投料量重量比的0.1%～10%；所述催化剂的混合物中，正丁基锂占催化剂总重量的5%～80%。
5.根据权利要求4所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述催化剂的用量为丙炔卤投料量重量比的1%～5%；所述催化剂的混合物中，正丁基锂占催化剂总重量的10%～50%。
6.根据权利要求1所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述丙炔卤与醚类溶剂的重量比为1:（1～4）。
7.根据权利要求1所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述丙炔卤与镁条的摩尔比为1:（0.95～2）。
8.根据权利要求1所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述5-甲基糠醛与步骤（1）中的所述丙炔卤的用量摩尔比为（0.8～1）:1。
9.根据权利要求1所述的呋喃醇衍生物的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述甲苯的量与步骤（1）中所述丙炔卤的重量比为（1～4）:1。
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