CN113735889B - 一种合成环丙基硼酸的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成环丙基硼酸的工艺方法，包括在储罐A为卤代环丙烷溶液，储罐B为镁粉溶液，储罐C中为硼化试剂均相溶液。微反应器1升温至20℃～35℃，将储罐A中卤代环丙烷溶液经泵A送入微反应器1第一块板；将储罐B中镁粉溶液经泵B送入微反应器1第一块板；反应后溶液澄清。将储罐C降温，微反应器2降温至‑15℃～0℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼化试剂经泵C进入微反应2第二块板，经过3～4块板硼化反应后，酸化淬灭反应；后处理得到环丙基硼酸产品，分离收率>82％。本发明工艺简单，生产安全，能耗低，效率高，大大降低了副反应发生，硼化反应温度提高至普通低温，反应总收率提高至72‑90％。
Description
技术领域
本发明涉及一种合成环丙基硼酸的工艺方法，属于微流体及有机合成技术领域。
背景技术
环丙基结构常常作为一个重要的结构单元被引入到药物分子中，或是用来进行偶联反应得到具有药物活性的化合物。例如降血脂药物匹伐他汀钙片和抗菌类药物：环丙沙星和盐酸莫西沙星等。由于环丙基本身结构的特殊性，在分子中引入该基团最有效的方法，就是采用环丙基硼酸与芳香卤代物进行Suzuki偶联反应得到。
近年来，环丙基硼酸的合成获得越来越多的重视，主要有以下四种方法：
方法一、冷延国等在CN105001249A中报道了一种制备环丙基硼酸的方法。采用环丙基甲酸为原料，经过三步反应，制备环丙基硼酸。该方法尽管原料易得，但需要使用危险的金属试剂正丁基锂，且路线长，三废多，不符合绿色环保发展理念。
方法二、蔡凡平等在CN108948057A中报道了一种基于卡宾插入法制备环丙基硼酸的方法，采用二碘甲烷或重氮甲烷制备卡宾，卡宾再与乙烯基硼酸频那醇酯反应，制备环丙基硼酸。该方法使用危险试剂重氮甲烷具有安全隐患或使用二碘甲烷，分子量大，原子经济性差，制备的卡宾活性较高，具有安全风险。乙烯基硼酸频那醇酯价格昂贵，成本高。
方法三、Wallace等在Tetrahedron Letters,2002,vol.43,#39,p.6987-6990；报道了一种环丙基硼酸的合成方法，氮气保护下，将硼酸三甲酯和四氢呋喃加入反应釜内，降温至-78℃，缓慢滴加环丙基溴化镁四氢呋喃溶液，反应完毕，滴加盐酸淬灭，后处理制得环丙基硼酸。该方法为釜式反应，反应放热剧烈，易发生副反应，导致收率低，收率只有56％，且需要采用-78℃超低温，成本高。
方法四、冷延国等在CN109305983中报道了一种环丙基硼酸的合成方法，采用自制的醛基硼酸，先与芳基磺酰肼反应生成腙，接着在铁卟啉催化剂催化下，与乙烯反应制备环丙基硼酸。该方法需要制备醛基硼酸、成腙和催化环合三步反应，路线较长，操作繁琐。醛基硼酸的制备需要高活性的正丁基锂超低温反应，且收率较低只有63％，利用率不高。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种合成环丙基硼酸的工艺方法。采用在储罐A为卤代环丙烷溶液，储罐B为镁粉溶液，储罐C中为硼化试剂均相溶液。微反应器1升温至20℃～35℃，将储罐A中卤代环丙烷溶液经泵A送入微反应器1第一块板；将储罐B中镁粉溶液经泵B送入微反应器1第一块板；反应后溶液澄清。将储罐C降温，微反应器2降温至-15℃～0℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼化试剂经泵C进入微反应2第二块板，经过3～4块板硼化反应后，酸化淬灭反应；后处理得到环丙基硼酸产品，分离收率>82％。本发明工艺简单，生产安全，对环境友好，效率高，微反应大大降低了副反应的发生，反应总收率可以达到72％～90％。本发明避免了其他路线使用超低温反应、危险试剂、步骤长、三废多、收率低等缺点。
本发明所述一种合成环丙基硼酸的工艺方法，反应工艺流程图见附图1，包括以下步骤：
步骤1：在储罐A中加入卤代环丙烷溶液，在储罐B中加入镁粉溶液，在储罐C中加入硼化试剂均相溶液，在盐酸储罐中加入盐酸；
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至20℃～35℃，将储罐A中卤代环丙烷溶液经液体输送泵A送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液经浆料输送泵B送入微反应器1第一块板；反应后镁粉消失，溶液澄清，格氏试剂反应完全；将储罐C降温至-15℃～0℃，开启微反应器2降温装置，降温至-15℃～0℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼化试剂均相溶液经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过硼化反应，将盐酸储罐中盐酸经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2出口接收物料进行送样分析，反应完毕，收集液分层，水层溶剂萃取，合并有机层，饱和食盐水洗，浓缩有机层，加入打浆溶剂0～5℃打浆，过滤，滤饼干燥，得到环丙基硼酸产品。
进一步地，步骤1中，卤代环丙烷中，卤素包括氯、溴、碘；
进一步地，步骤1中，卤代环丙烷溶液包括卤代环丙烷/四氢呋喃溶液、卤代环丙烷/乙醚溶液、卤代环丙烷/2-甲基四氢呋喃溶液；
进一步地，步骤1中，卤代环丙烷溶液中，卤代环丙烷浓度为0.5～2.0mol/L；镁粉溶液中，镁粉浓度为0.5～2.0mol/L。
进一步地，步骤1中，硼化试剂包括二(二甲胺基)氯化硼、二(二甲胺基)溴化硼、硼酸三甲酯、硼酸三异丙酯、硼酸三苄酯。
进一步地，步骤1中，硼化试剂均相溶液包括硼化试剂/四氢呋喃溶液、硼化试剂/乙醚溶液、硼化试剂/2-甲基四氢呋喃溶液。
进一步地，步骤1中，硼化试剂均相溶液中，硼化试剂浓度为1.0～3.0mol/L；
进一步地，步骤1中，所述盐酸储罐中盐酸浓度为0.5～2.0mol/L。
进一步地，步骤2中，所述格氏反应中，格氏反应时间为10～12min；
进一步地，步骤2中，所述硼化反应中，硼化反应时间为6～8min；
进一步地，步骤2中，所述酸化淬灭中，酸化pH<3。
进一步地，步骤1和步骤2中，所述卤代环丙烷、镁粉、硼化试剂和盐酸的进料当量比为1:1:1.2～2:1.5～2.1。
进一步地，步骤1和步骤2中，所述储罐A、储罐B、储罐C、盐酸储罐进料流速为15～300mL/min。
进一步地，步骤3中，所述萃取溶剂包括乙酸乙酯、二氯甲烷、甲苯和甲基叔丁基醚；
进一步地，步骤3中，所述打浆溶剂包括正己烷和正庚烷。
发明有益效果
1、本发明为采用微反应方法进行环丙基硼酸的合成，微反器是微通道，高通量，反应快，能耗低，收率高。
2、本发明工艺简单，生产安全，对环境友好，效率高，微反应大大降低了副反应发生，总收率可达到72～90％。本发明避免了其他路线使用超低温反应、危险试剂、步骤长、三废多、收率低等缺点，为环丙基硼酸的合成提供了一条新的工艺方法。
附图说明
图1为本发明一种合成环丙基硼酸的工艺方法的工艺流程图。
具体实施例
实施例1
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中二(二甲胺基)氯化硼四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品30.92kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率90％。
实施例2
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L硼酸三甲酯/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼酸三甲酯/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品28.2kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率82％。
实施例3
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至0℃，开启微反应器2降温装置，降温至0℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，进行酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2的第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品24.7kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率72％。
实施例4
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L二(二甲胺基)溴化硼/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中二(二甲胺基)溴化硼/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中的盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，进行酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品28.1kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率82％。
实施例5
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/2-甲基四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/2-甲基四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L二(二甲胺基)氯化硼/2-甲基四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/2-甲基四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中二(二甲胺基)氯化硼/2-甲基四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品29.2kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率85％。
实施例6
步骤1：在储罐A中加入1mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入1mol/L镁粉四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入1.25mol/L二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入0.5mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷22kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品14.9kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率87％。
实施例7
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以15mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以15mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中二(二甲胺基)氯化硼四氢呋喃均相溶液，以15mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以45mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，进行酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯提取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品30.92kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率90％。
实施例8
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中的溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以300mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以300mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中二(二甲胺基)氯化硼/四氢呋喃均相溶液，以300mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以900mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯提取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品29.2kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率85％。
实施例9
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L硼酸三异丙酯/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼酸三异丙酯/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品27.3kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率80％。
实施例10
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L硼酸三苄酯/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼酸三苄酯/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品25.6kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率75％。
实施例10
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L硼酸三甲酯/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清，取样，检测格式试剂浓度为1.94mol/L，折算格氏试剂反应收率97％。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼酸三甲酯/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品27.6kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率81％。
实施例11
步骤1：在储罐A中加入2mol/L溴代环丙烷/四氢呋喃溶液200L，在储罐B中加入2mol/L镁粉/四氢呋喃溶液200L，在储罐C中加入2.5mol/L硼酸三甲酯/四氢呋喃均相溶液100L，在盐酸储罐中加入1mol/L盐酸300kg。
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至30℃～35℃，将储罐A中溴代环丙烷/四氢呋喃溶液经液体输送泵A，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液搅拌均匀，经浆料输送泵B，以30mL/min流速送入微反应器1第一块板；经过6块板反应，镁粉消失，溶液澄清，取样，检测格式试剂浓度为1.96mol/L，折算格氏试剂反应收率98％。将储罐C降温至-10℃，开启微反应器2降温装置，降温至-10℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼酸三甲酯/四氢呋喃均相溶液，以30mL/min流速经液体输送泵C进入微反应2第二块板，经过4块板硼化反应后，将盐酸储罐中盐酸，以90mL/min流速经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2第6块板出口接收物料进行送样分析，采用频哪醇衍生反应液，有机层GC分析，峰面积归一化结果：环丙基硼酸频那醇酯：环丙烷>95:1，反应结束。进行后处理：收集液分层，水层用150kg乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，有机层用60kg饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机层，加入正庚烷45kg溶剂，5℃打浆1小时，过滤，滤饼干燥，得白色环丙基硼酸产品28.3kg，H-NMR含量>97％，熔点90～95℃，收率83％。
以上实施例采用表格形式表示如下：
从上实施例数据可以看出：本方法反应总收率在72％至90％之间。其他条件不变，温度降低、流速降低、原料浓度降低，有利于收率提高。硼化试剂二(二甲胺基)卤化硼反应收率好于硼酸三烷氧基酯。环丙基格氏试剂反应收率≥97％，具有较高的收率。最优收率条件为：二(二甲胺基)氯化硼做为硼化试剂，反应温度-10℃，四氢呋喃为溶剂，原料浓度为1mol/L至2mol/L，流速30mL/min，可获得90％收率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在储罐A中加入卤代环丙烷溶液，在储罐B中加入镁粉溶液，在储罐C中加入硼化试剂均相溶液，在盐酸储罐中加入盐酸；
步骤2：开启微反应器1升温装置，升温至20℃～35℃，将储罐A中卤代环丙烷溶液经液体输送泵A送入微反应器1第一块板；同时将储罐B中镁粉溶液经浆料输送泵B送入微反应器1第一块板；反应后镁粉消失，溶液澄清，格氏试剂制备的反应完全；将储罐C降温至-15℃～0℃，开启微反应器2降温装置，降温至-15℃～0℃，将微反应器1中格氏试剂反应液，经通道E进入微反应器2第一块板，将储罐C中硼化试剂均相溶液经液体输送泵C进入微反应器2第二块板，经过硼化反应，将盐酸储罐中盐酸经液体输送泵C送入微反应器2第5块板，酸化淬灭反应；
步骤3：从微反应器2出口接收物料进行送样分析，反应完毕，收集液分层，水层溶剂萃取，合并有机层，饱和食盐水洗，浓缩有机层，加入打浆溶剂0～5℃打浆，过滤，滤饼干燥，得到环丙基硼酸产品。
2.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤1中，卤代环丙烷中，卤素为氯、溴、碘；卤代环丙烷溶液为卤代环丙烷/四氢呋喃溶液、卤代环丙烷/乙醚溶液、卤代环丙烷/2-甲基四氢呋喃溶液；卤代环丙烷溶液中，卤代环丙烷浓度为0.5～2.0mol/L；镁粉溶液中，镁粉浓度为0.5～2.0mol/L。
3.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤1中，硼化试剂为二(二甲胺基)氯化硼、二(二甲胺基)溴化硼、硼酸三甲酯、硼酸三异丙酯、硼酸三苄酯。
4.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤1中，硼化试剂均相溶液为硼化试剂/四氢呋喃溶液、硼化试剂/乙醚溶液、硼化试剂/2-甲基四氢呋喃溶液。
5.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤1中，硼化试剂均相溶液中，硼化试剂浓度为1.0～3.0mol/L；所述盐酸储罐中盐酸浓度为0.5～2.0mol/L。
6.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤2中，所述格氏试剂制备的反应中，制备反应时间为10～12min；所述硼化反应中，硼化反应时间为6～8min；所述酸化淬灭中，酸化pH<3。
7.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤1和步骤2中，所述卤代环丙烷、镁粉、硼化试剂和盐酸的进料当量比为1:1:1.2～2:1.5～2.1。
8.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤1和步骤2中，所述储罐A、储罐B、储罐C、盐酸储罐进料流速为15～300mL/min。
9.根据权利要求1所述合成环丙基硼酸的工艺方法，其特征在于：步骤3中，所述萃取溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、甲苯和甲基叔丁基醚；所述打浆溶剂为正己烷和正庚烷。
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