CN112521350B - 3-甲胺基四氢呋喃的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种3‑甲胺基四氢呋喃的合成方法。该合成方法包括以下步骤：步骤S1，将氯乙酰氯与乙烯进行加成反应，得到1,4‑二氯‑2‑丁酮；步骤S2，将1,4‑二氯‑2‑丁酮在第一碱试剂和缚酸剂同时存在下进行合环反应，得到3‑羰基四氢呋喃；步骤S3，使3‑羰基四氢呋喃和硝基甲烷在第二碱试剂的作用下进行亲核加成反应，得到3‑硝基甲基‑3‑羟基四氢呋喃；步骤S4，将3‑硝基甲基‑3‑羟基四氢呋喃在氢气的作用下进行羟基氢解和硝基还原，得到3‑甲胺基四氢呋喃。本发明采用更为便宜的氯乙酰氯为起始原料，合成路线较短，产生的废水废气较少，收率较高，使得合成3‑甲胺基四氢呋喃的整体成本更加低廉。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，具体而言，涉及一种3-甲胺基四氢呋喃的合成方法。
背景技术
3-甲胺基四氢呋喃是一种重要的中间体，主要用于合成高效低毒、低残留的杀虫剂呋虫胺。由于呋虫胺农药应用较广，3-甲胺基四氢呋喃又是其合成的关键中间体，所以近年来对3-甲胺基四氢呋喃合成方法的研究文献、工艺路线有很多种。其中已知而且验证可行的制备呋虫胺的常用方法，有以下两种方法，方法1：3-羟甲基四氢呋喃为原料，该中间体以丙二酸二乙酯与氯乙酸乙酯反应制备乙烷-1,1,2-三羧酸乙酯，然后与硼氢化钠反应制备2-羟甲基-1,4-丁二醇，再在对甲基苯磺酸作用下制备3-羟甲基四氢呋喃。方法2：以3-羟基四氢呋喃为原料，与氯化亚砜反应制备3-氯四氢呋喃，与氰化钠反应制备3-氰基四氢呋喃，再催化加氢制备3-甲胺基四氢呋喃，具体如下：
路线1：丙二酸二乙酯与氯乙酸乙酯在金属钠存在的条件下反应制备乙烷-1,1,2-三羧酸乙酯，然后在经硼氢化钠还原反应制备2-羟甲基-1,4-丁二醇，再经对甲基苯磺酸作用制备3-羟甲基四氢呋喃，如反应1-1所示：
该路线是最早被实现制备呋虫胺的工艺路线，优点是各步骤都是比较经典的化学反应，可以实现大规模工业化生产；缺点是需要使用大量价格较高的硼氢化钠和金属钠，反应有一定的危险性，而且工艺路线长、从起始原料丙二酸二乙酯和氯乙酸乙酯反应到最后得到3-羟基四氢呋喃总收率为30％，总体收率低导致成本很高。
路线2：3-羟基四氢呋喃与氯化亚砜反应制备3-氯四氢呋喃，与氰化钠反应制备3-氰基四氢呋喃，再催化加氢制备3-甲胺基四氢呋喃。如反应1-2所示：
该路线的优点是工艺路线较短；缺点是需要用到剧毒氰化钠，三废对环境污染较大；而且原料3-羟基四氢呋喃较难获取，总体生产成本比较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，以解决现有技术中3-甲胺基四氢呋喃的合成路线长、收率低，或者不够环保、成本高等问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其包括以下步骤：步骤S1，将氯乙酰氯与乙烯进行加成反应，得到1,4-二氯-2-丁酮；步骤S2，将1,4-二氯-2-丁酮在第一碱试剂和缚酸剂同时存在下进行合环反应，得到3-羰基四氢呋喃；步骤S3，使3-羰基四氢呋喃和硝基甲烷在第二碱试剂的作用下进行亲核加成反应，得到3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃；步骤S4，将3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃在氢气的作用下进行羟基氢解和硝基还原，得到3-甲胺基四氢呋喃。
进一步地，步骤S1中，加成反应在加成催化剂的存在下进行；优选地，加成催化剂为无水三氯化铝、无水三氯化铁、无水氯化锌中一种或多种；优选地，加成催化剂与氯乙酰氯的摩尔比为1.2～1.5:1；优选地，乙烯和氯乙酰氯的摩尔比为1.5～3:1。
进一步地，步骤S1中，加成反应在第一溶剂中进行，第一溶剂选自液态环烷烃、液态卤代烷中的一种或多种；优选地，液态环烷烃为环己烷、甲基环己烷中的一种或多种；优选地，液态卤代烷为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷、氯丁烷中的一种或多种。
进一步地，步骤S1包括：将第一溶剂和加成催化剂混合，然后在惰性气体的保护下搅拌并降温至-10～10℃，其次将氯乙酰氯以滴加的形式加入；待体系不再有反应放热后，固液分离得到第一滤液；将第一滤液的温度保持在-10～20℃，然后向其中通入乙烯进行加成反应，得到第一反应液；将第一反应液加入到水中进行水解，水解温度0～30℃，得到1,4-二氯-2-丁酮；优选地，通入乙烯的过程中，保持体系温度为-10～20℃；且乙烯通入完毕后，继续保持体系温度为-10～20℃，并继续反应2～3h。
进一步地，步骤S2中，第一碱试剂为氢氧化钾，缚酸剂为碳酸铵；优选地，第一碱试剂与1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为1～1.3:1；优选地，缚酸剂与1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为2～2.5:1。
进一步地，步骤S2中，合环反应过程中还加入了相转移催化剂；优选地，相转移催化剂为四丁基溴化铵和/或苄基三甲基溴化铵；优选地，相转移催化剂与1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为0.1～1:1。
进一步地，步骤S2中，合环反应在第二溶剂中进行，第二溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇独甲醚、二乙二醇二甲醚中的一种或多种；优选地，合环反应的温度为20～60℃。
进一步地，步骤S3中，第二碱试剂为氨基钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；优选地，第二碱试剂与3-羰基四氢呋喃的摩尔比为1～3:1；优选地，硝基甲烷与3-羰基四氢呋喃的摩尔比为1～1.2:1。
进一步地，步骤S3包括：将步骤S2中得到的3-羰基四氢呋喃的粗品和第二碱试剂混合后，在惰性气体的保护下搅拌并降温至-10～10℃，其次将硝基甲烷以滴加的形式加入，进行亲核加成反应；保持体系温度在-10～10℃，待硝基甲烷滴加完毕后继续反应3～6h，得到第二反应液；固液分离第二反应液，得到第二滤液；将第二滤液加水，并加酸调节水层的pH值至7～8，在10～20℃下水解20～60min，得到3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃。
进一步地，步骤S4中，羟基氢解和硝基还原过程在金属催化剂的作用下进行，金属催化剂为钯炭和/或兰尼镍；优选地，金属催化剂与3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃的质量比为0.01～0.02:1。
进一步地，步骤S4中，羟基氢解和硝基还原过程中还加入了助催化剂，助催化剂为氯化铵和/或溴化铵；优选地，助催化剂与3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃的摩尔比为0.5～2:1。
进一步地，步骤S4中，羟基氢解和硝基还原过程中的反应压力为0.1～1.2MPa，反应温度为40～70℃，反应时间为6～12h。
本发明提供了一种3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其是以氯乙酰氯为原料，先将其与乙烯进行加成反应得到1,4-二氯-2-丁酮；然后将1,4-二氯-2-丁酮与碱反应得到3-羰基四氢呋喃，再与硝基甲烷反应，加氢还原后得到目标产物。与现有的3-甲胺基四氢呋喃合成方法相比，本发明采用更为便宜的氯乙酰氯为起始原料，合成路线较短，产生的废水废气较少，收率较高，使得本发明的整体成本更加低廉。同时，该过程中无需采用氰化钠这样的剧毒物质，环境友好，具有良好的商业化放大应用前景。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术部分所描述的，现有技术中3-甲胺基四氢呋喃的合成路线长、收率低，或者不够环保、成本高等问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其包括以下步骤：步骤S1，将氯乙酰氯
与乙烯进行加成反应，得到1,4-二氯-2-丁酮
步骤S2，将1,4-二氯-2-丁酮在第一碱试剂和缚酸剂同时存在下进行合环反应，得到3-羰基四氢呋喃
步骤S3，使3-羰基四氢呋喃和硝基甲烷在第二碱试剂的作用下进行亲核加成反应，得到3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃
步骤S4，将3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃在氢气的作用下进行羟基氢解和硝基还原，得到3-甲胺基四氢呋喃
本发明是以氯乙酰氯为原料，先将其与乙烯进行加成反应得到1,4-二氯-2-丁酮；然后将1,4-二氯-2-丁酮与碱反应得到3-羰基四氢呋喃，再与硝基甲烷反应，加氢还原后得到目标产物。具体反应路线如下：
与现有的3-甲胺基四氢呋喃合成方法相比，本发明采用更为便宜的氯乙酰氯为起始原料，合成路线较短，产生的废水废气较少，收率较高(四步反应的总收率能够达到60％以上)，使得本发明的整体成本更加低廉。同时，该过程中无需采用氰化钠这样的剧毒物质，环境友好，具有良好的商业化放大应用前景。
需说明的是，上述步骤S2中，1,4-二氯-2-丁酮的合环反应过程中需要第一碱试剂和缚酸剂同时存在。如果只采用第一碱试剂，目标中间产出收率较低。比如单纯采用氢氧化钾时，会导致大部分1,4-二氯-2-丁酮脱卤或水解，形成
只得到少量目标中间产物。比如只采用碳酸钠时，未发生反应。本发明经过多次探索和选择，同时使用第一碱试剂和缚酸剂，得到了较为理想的效果，反应效率更高且收率更高。
为了进一步提高步骤S1中的反应效率和收率，在一种优选的实施方式中，步骤S1中，加成反应在加成催化剂的存在下进行；优选地，加成催化剂为无水三氯化铝、无水三氯化铁、无水氯化锌中一种或多种。采用以上几种加成催化剂，催化活性更高，氯乙酰氯与乙烯的加成反应过程效率更高。优选地，加成催化剂与氯乙酰氯的摩尔比为1.2～1.5:1。将二者的用量关系控制在上述范围内，一方面能够促使反应更高效进行，另一方面也减少了原料浪费。优选地，乙烯和氯乙酰氯的摩尔比为1.5～3:1。
出于提高反应稳定性和安全性的考虑，在一种优选的实施方式中，步骤S1中加成反应在第一溶剂中进行，第一溶剂选自液态环烷烃、液态卤代烷中的一种或多种；优选地，液态环烷烃为环己烷、甲基环己烷中的一种或多种；优选地，液态卤代烷为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷、氯丁烷中的一种或多种。选用上述溶剂作为加成反应的溶剂，有利于进一步提高反应稳定性。具体的溶剂使用量是本领域技术人员可以调节的，优选加入需要使用的溶剂量的1～10倍，为足以使得氯乙酰氯与加成催化剂的络合物形成悬浊液状态，而且不过于粘稠，易被搅拌均匀。
在一种优选的实施方式中，步骤S1包括：将第一溶剂和加成催化剂混合，然后在惰性气体的保护下搅拌并降温至-10～10℃，其次将氯乙酰氯以滴加的形式加入；待体系不再有反应放热后，固液分离得到第一滤液(此时氯乙酰氯与加成催化剂已完成络合，络合完后通过固液分离除去多余的加成催化剂)；将第一滤液的温度保持在-10～20℃，然后向其中通入乙烯进行加成反应，得到第一反应液；将第一反应液加入到水中进行水解，水解温度0～30℃，得到1,4-二氯-2-丁酮。上反应条件控制在上述范围内，能够进一步提高加成反应过程的稳定性和收率。优选地，通入乙烯的过程中，保持体系温度为-10～20℃；且乙烯通入完毕后，继续保持体系温度为-10～20℃，并继续反应2～3h。
更优选地，实际操作过程可按照以下步骤进行：反应1-3的操作过程为：先向反应容器中加入第一溶剂和加成催化剂，氮气保护下，搅拌并降温至-10～10℃之间，之后维持搅拌和液温在-10～10℃之间，滴加氯乙酰氯，滴完后继续搅拌至不再有反应放热，抽滤，将固体分离出体系，滤液保持-10～20℃，向反应体系内通入乙烯，并控制通入速度，使得反应液不因放热而超温；通入乙烯的总量，为氯乙酰氯的1.5～3.0倍摩尔数；通完后保持液温-10～20℃继续搅拌反应2-3个小时。在另一耐酸反应容器中，准备好氯乙酰氯的5～10倍摩尔数的水，并搅拌降温至0～10℃。把前述的反应液，慢慢加到水中水解；一边加入，一边继续搅拌和降温，并控制加入速度，使得水解温度保持在0～30℃之间。加完后，继续搅拌10分钟，静置、分液。有机层再多次水洗、分液，至水层的pH值达到5～7之间后，浓缩除去溶剂，即得1,4-二氯-2-丁酮粗品。
在一种优选的实施方式中，步骤S2中，第一碱试剂为氢氧化钾，缚酸剂为碳酸铵。以氢氧化钾作为第一碱试剂，辅以碳酸铵作为缚酸剂，能够进一步提高3-羰基四氢呋喃的收率，副产物较少且反应效率更高。优选地，第一碱试剂与1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为1～1.3:1；优选地，缚酸剂与1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为2～2.5:1。将各原料的用量关系控制在上述范围内，有利于在促进反应高效的同时，减少原料浪费。
在一种优选的实施方式中，步骤S2中，合环反应过程中还加入了相转移催化剂。加入相转移催化剂，有利于进一步提高反应速度，减少副反应。优选地，相转移催化剂为四丁基溴化铵和/或苄基三甲基溴化铵；优选地，相转移催化剂与1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为0.1～1:1。
为了进一步提高合环反应过程的稳定性，在一种优选的实施方式中，步骤S2中，合环反应在第二溶剂中进行，第二溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇独甲醚、二乙二醇二甲醚中的一种或多种。选用上述溶剂进行合环反应，反应更稳定高效。在实际合成过程中，第二溶剂的用量可以调整，只需使反应体系粘度合适即可，比如可以加入反应底物总体积的1～10倍。优选地，合环反应的温度为20～60℃。
具体的步骤S2优选采用以下方式进行：向反应容器中加入上一步的1,4-二氯-2-丁酮粗品溶液、第一碱试剂，第二溶剂，相转移催化剂及缚酸剂，在氮气保护下，搅拌并控温至20～60℃之间，反应完后，抽滤出固体，得到3-羰基四氢呋喃粗品溶液，该粗品溶液可直接用于下一步反应。
在一种优选的实施方式中，上述步骤S3中，第二碱试剂为氨基钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。选用上述几种第一碱试剂，能够进一步促进亲核加成反应的高效进行。优选地，第二碱试剂与3-羰基四氢呋喃的摩尔比为1～3:1；优选地，硝基甲烷与3-羰基四氢呋喃的摩尔比为1～1.2:1。
为了使亲核加成反应更稳定进行，并相应减少副产物发生几率，提高整体目标产物收率，在一种优选的实施方式中，上述步骤S3包括：将步骤S2中得到的3-羰基四氢呋喃的粗品和第二碱试剂混合后，在惰性气体的保护下搅拌并降温至-10～10℃，其次将硝基甲烷以滴加的形式加入，进行亲核加成反应；保持体系温度在-10～10℃，待硝基甲烷滴加完毕后继续反应3～6h，得到第二反应液；固液分离第二反应液，得到第二滤液；将第二滤液加水，并加酸调节水层的pH值至7～8，在10～20℃下水解20～60min，得到3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃。在水解反应进行完毕后，优选上述步骤S3还包括对水解产物进行后处理的步骤，具体如下：将水解产物进行分液，水层用甲苯萃取1～2次，萃取液与有机层合并后，待下一步使用。
在一种优选的实施方式中，步骤S4中，羟基氢解和硝基还原过程在金属催化剂的作用下进行，金属催化剂为钯炭和/或兰尼镍。在上述金属催化剂的催化作用下能够进一步提高氢解还原效率。优选地，金属催化剂与3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃的质量比为0.01～0.02:1。
为了进一步提高羟基氢解效率，在一种优选的实施方式中，上述步骤S4中，羟基氢解和硝基还原过程中还加入了助催化剂，助催化剂为氯化铵和/或溴化铵。使用上述助催化剂，羟基氢解效率更高，尽量减少中间物
的含量，进而提高目标产物的收率。优选地，助催化剂与3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃的摩尔比为0.5～2:1。
在一种优选的实施方式中，上述步骤S4中，羟基氢解和硝基还原过程中的反应压力为0.1～1.2MPa，反应温度为40～70℃，反应时间为6～12h。在上述工艺条件下，氢解和还原反应更稳定高效。
具体实施过程中优选采用以下方式实施步骤S4：反应1-6的操作过程为：先向反应容器中加入上一步的3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃粗品溶液、金属催化剂、助催化剂，氮气置换五次，氢气置换五次，充氢气至压力为0.1～1.2MPa，搅拌并控温至40～70℃之间，反应6～12小时；把反应液过滤，滤液浓缩，蒸馏，得到3-甲胺基四氢呋喃。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
采用的原料和目标产物如以下反应方程式所示：
(1)先向500ml的玻璃三口瓶中，加入100ml的甲基环己烷，和20g(0.15mol)的无水三氯化铝，氮气保护下，搅拌并降温至-10～0℃。之后维持搅拌，向反应瓶中滴加11.3g(0.1mol)的氯乙酰氯，并控制滴加和降温速度，使得反应液温度保持在-10～-8℃之间；滴完后，继续保温和搅拌至不再有反应放热现象，然后快速抽滤。取滤液放入500ml的玻璃三口瓶中，一边搅拌和保温在-10～-8℃，一边向反应容器内通入总计5.6g(0.2mol)的乙烯；通完后继续保温和搅拌3个小时。把上述的反应液，慢慢加入到180g(10mol)自来水中，一边加一边搅拌，并控制水温在0～5℃之间。加完后，继续搅拌10分钟，静置、分液。有机层再多次水洗、分液，至水层的pH值达到6～7之间后，浓缩除去溶剂，即得1,4-二氯-2-丁酮粗品；将其溶于100ml的四氢呋喃中，备用。
(2)向另一个500ml的玻璃三口瓶中，加入上一步的1,4-二氯-2-丁酮溶液(0.1mol)，7.28g(0.13mol)的氢氧化钾、3.2g(0.01mol)的四丁基溴化铵，19.2g(0.2mol)碳酸铵和200ml的四氢呋喃。氮气保护下，搅拌并控温至50～60℃。反应完后把反应液降温至接近室温、过滤，得到3-羰基四氢呋喃的四氢呋喃溶液，可直接用于下一步反应。
(3)先向500的玻璃三口瓶中加入上一步的3-羰基四氢呋喃粗品溶液(0.1mol)、3.9g(0.1mol)氨基钠，氮气保护下，搅拌并控温至5～8℃之间，慢慢滴加硝基甲烷6.1g(0.1mol)，并控制滴加速度，使得反应温度保持在5～8℃之间。滴完后，继续保持液温5～8℃之间搅拌5～6小时；把反应液过滤，滤液加50g水水解，并加酸调节水层的pH值到7～8之间，水解温度为15～20℃，水解时间为20～60分钟。分液，水层用甲苯50ml萃取一次，萃取液与有机层合并后，备用。
(4)向500ml的高压釜中，加入上一步3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃粗品溶液(计14.7g，0.1mol)，5.3g(0.1mol)氯化铵，0.15g兰尼镍，氮气置换五次，氢气置换五次，充氢气至压力为1-1.2MPa，搅拌并控温至60～70℃，反应12小时；把反应液过滤，滤液减压浓缩除去溶剂，分馏，得到3-甲胺基四氢呋喃6.1g，纯度约98.4％，收率60.4％。
产品的氢谱数据如下：1H NMR(400MHz，CDCl3),δ：4.83(s，2H)，3.91～3.83(m，2H)，3.79～3.71(m，1H)，3.53～3.48(m，1H)，2.73～2.71(m，1H)，2.37～2.23(m，1H)，2.10～1.99(m，1H)，1.64～1.53(m，2H)。
实施例2
与实施例1的区别在于：
步骤(1)中无水三氯化铝用量降至16g(0.12mol)，乙烯用量提升至8.4g(0.3mol)；
步骤(2)中的氢氧化钾用量降至5.6g(0.1mol)，水解温度提升至25～30℃
步骤(3)中的碱替换成12g(0.3mol)氢氧化钠，反应时间3～4小时；
步骤(4)中催化剂替换为0.3g钯炭，助催化剂替换成9.8g(0.1mol)溴化铵，压力降低至0.8～1.0Mpa，反应6h，得到3-甲胺基四氢呋喃6.2g，收率61.4％。
实施例3
与实施例1的区别在于：
步骤(1)中采用溶剂替换为二氯甲烷，加成催化剂替换成无水氯化锌；
步骤(2)中的催化剂替换成苄基三甲基溴化铵，把四氢呋喃替换成1,4-二氧六环；
步骤(3)中的碱替换成4g(0.1mol)氢氧化钠，硝基甲烷的用量提升至7.3g(0.12mol)；
步骤(4)中兰尼镍用量提升至0.3g，压力降低至0.4～0.6Mpa，得到3-甲胺基四氢呋喃6.4g，反应8h，收率63.4％。
实施例4
与实施例1的区别在于:
步骤(1)中采用溶剂替换为二氯甲烷，通入乙烯的温度提升至15～20℃；
步骤(2)中四丁基溴化铵用量提升至32g(0.1mol)，反应温度降低至20～30℃
步骤(3)中反应温度降低至-10～-8℃，硝基甲烷的用量提升至7.3g(0.12mol)；
步骤(4)中兰尼镍用量提升至0.3g，氯化铵提升至10.6g(0.2mol)，压力降低至0.1～0.3Mpa，反应温度降低至40～50℃，反应12h，得到3-甲胺基四氢呋喃6.2g，收率61.4％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括以下步骤：
步骤S1，将氯乙酰氯与乙烯进行加成反应，得到1,4-二氯-2-丁酮；
步骤S2，将所述1,4-二氯-2-丁酮在第一碱试剂和缚酸剂同时存在下进行合环反应，得到3-羰基四氢呋喃；
步骤S3，使所述3-羰基四氢呋喃和硝基甲烷在第二碱试剂的作用下进行亲核加成反应，得到3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃；
步骤S4，将所述3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃在氢气的作用下进行羟基氢解和硝基还原，得到所述3-甲胺基四氢呋喃；
所述步骤S3包括：
将所述步骤S2中得到的所述3-羰基四氢呋喃的粗品和所述第二碱试剂混合后，在惰性气体的保护下搅拌并降温至-10～10℃，其次将所述硝基甲烷以滴加的形式加入，进行所述亲核加成反应；
保持体系温度在-10～10℃，待所述硝基甲烷滴加完毕后继续反应3～6h，得到第二反应液；固液分离所述第二反应液，得到第二滤液；
将所述第二滤液加水，并加酸调节水层的pH值至7～8，在10～20℃下水解20～60min，得到所述3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃。
2.根据权利要求1所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述加成反应在加成催化剂的存在下进行。
3.根据权利要求2所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，
所述加成催化剂为无水三氯化铝、无水三氯化铁、无水氯化锌中一种或多种；
所述加成催化剂与所述氯乙酰氯的摩尔比为1.2～1.5:1；
所述乙烯和所述氯乙酰氯的摩尔比为1.5～3:1。
4.根据权利要求2所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述加成反应在第一溶剂中进行，所述第一溶剂选自液态环烷烃、液态卤代烷中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述液态环烷烃为环己烷、甲基环己烷中的一种或多种；所述液态卤代烷为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷、氯丁烷中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
将所述第一溶剂和所述加成催化剂混合，然后在惰性气体的保护下搅拌并降温至-10～10℃，其次将所述氯乙酰氯以滴加的形式加入；
待体系不再有反应放热后，固液分离得到第一滤液；
将所述第一滤液的温度保持在-10～20℃，然后向其中通入所述乙烯进行所述加成反应，得到第一反应液；
将所述第一反应液加入到水中进行水解，水解温度0～30℃，得到所述1,4-二氯-2-丁酮。
7.根据权利要求6所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，通入所述乙烯的过程中，保持体系温度为-10～20℃；且所述乙烯通入完毕后，继续保持体系温度为-10～20℃，并继续反应2～3h。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第一碱试剂为氢氧化钾，所述缚酸剂为碳酸铵。
9.根据权利要求8所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述第一碱试剂与所述1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为1～1.3:1；所述缚酸剂与所述1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为2～2.5:1。
10.根据权利要求8所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述合环反应过程中还加入了相转移催化剂。
11.根据权利要求10所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵和/或苄基三甲基溴化铵；所述相转移催化剂与所述1,4-二氯-2-丁酮的摩尔比为0.1～1:1。
12.根据权利要求10所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述合环反应在第二溶剂中进行，所述第二溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲基叔丁基醚、乙二醇独甲醚、二乙二醇二甲醚中的一种或多种。
13.根据权利要求12所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述合环反应的温度为20～60℃。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第二碱试剂为氨基钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
15.根据权利要求14所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述第二碱试剂与所述3-羰基四氢呋喃的摩尔比为1～3:1；所述硝基甲烷与所述3-羰基四氢呋喃的摩尔比为1～1.2:1。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述羟基氢解和硝基还原过程在金属催化剂的作用下进行，所述金属催化剂为钯炭和/或兰尼镍。
17.根据权利要求16所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述金属催化剂与所述3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃的质量比为0.01～0.02:1。
18.根据权利要求16所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述羟基氢解和硝基还原过程中还加入了助催化剂，所述助催化剂为氯化铵和/或溴化铵。
19.根据权利要求18所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述助催化剂与所述3-硝基甲基-3-羟基四氢呋喃的摩尔比为0.5～2:1。
20.根据权利要求18所述的3-甲胺基四氢呋喃的合成方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述羟基氢解和硝基还原过程中的反应压力为0.1～1.2MPa，反应温度为40～70℃，反应时间为6～12h。
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