CN114853699A - 一种苄呋醇的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种杀虫农药中间体的合成技术，特别设计一种苄呋醇化合物的合成方法。其特征在于，包括如下步骤：(1)在‑50～‑70℃下，将丙酮去质子化后与氧杂环丁酮反应，得到3‑氧杂环丁醇衍生物；(2)步骤(1)所得产物在酸的作用下，发生开环反应得到2‑甲基‑3‑呋喃醇；(3)用氯硅烷对步骤(2)中所得产物中的羟基进行保护；(4)将步骤(3)所得产物中的甲基进行溴化；(5)将步骤(4)所得产物与苯基锂或苯基溴化镁发生取代反应，得到苄呋硅醚化合物；(6)用氟化物对步骤(5)中所得苄呋硅醚进行硅基脱保护，得到苄呋醇化合物。本发明中苄呋醇的合成方法，操作方便，原料简单易得，整体收率比现有技术有明显的提升。
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域，特别涉及一种农药中间体的合成技术。
背景技术
苄呋菊酯(Resmethrin)是一种良好的家庭卫生用杀虫剂,而且由于其毒性极低，在储粮方面也具有广泛的用途。早在1975年联合国粮农组织与世界卫生组织批准该药可直接用于原粮和成品粮(如大米、面粉等)，防治粮食害虫。而苄呋醇作为苄呋菊酯中的核心结构单元，实现其高效合成具有重要的经济社会价值。综合国内外文献报道，苄呋醇的合成主要由先对3-呋喃甲醇进行羟基保护；羟基保护好后再用N,N-二甲基甲酰胺/三氯氧膦做成2-甲酰-3-呋喃甲醇；随后经苄氯保护、苯基锂取代、氢化等六步反应合成得到。其中第二步甲酰化的收率低，选择性低，总体收率不理想。本发明所使用的原料易得、反应操作均比较简单。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供苄呋菊酯中间体的合成方法，以合成高收率的苄呋醇。
本发明中苄呋醇的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在-50～-70℃下，在丙酮的乙醚、甲基叔丁基醚或四氢呋喃溶液中，加入二异丙基氨基锂对丙酮进行去质子化，再加入3-氧杂环丁酮反应，得到3-氧杂环丁醇衍生物；
(2)步骤(1)所得产物在质子酸或路易斯酸的常温作用下，在常用有机溶剂中发生开环反应，得到2-甲基-3-呋喃醇。
(3)步骤(2)中所得产物以二氯甲烷为溶剂，在碱的参与下，对其羟基进行氯硅烷保护；
(4)将步骤(3)所得产物在溴代丁二酰亚胺或液溴中，以卤代烃或乙腈为溶剂进行甲基溴化反应，形成溴化物；
(5)0℃下，将步骤(4)所得产物的有机醚类溶剂中,加入苯基锂或苯基溴化镁，加完后常温反应，得到苄呋硅醚化合物；
(6)常温条件下，在四氢呋喃和水的混合物中，用氟化物对步骤(5)中所得苄呋硅醚进行脱硅基保护，得到苄呋醇化合物。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下面的实施例对本发明做进一步说明，其目的是能够更好理解本发明的内容。但是实施例不以任何方式限制本发明的范围。本专业领域的技术人员在本发明权利要求范围内做出的改进和调整也应属于本发明的权利和保护范围。
实施例1
(1)-60℃下，在250mL的三口烧瓶中加入100mL四氢呋喃和二异丙基氨基锂溶液55mL(2.0mol/L的四氢呋喃溶液)。往该溶液中缓慢加入丙酮5.8g，反应一小时后，继续降温至-60℃，随后加入3-氧杂环丁酮7.2g。加完后室温搅拌6小时。反应结束后，用氯化铵溶液淬灭反应，水层用200mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物11.2g，含量97.3％，收率86％。
(2)将步骤(1)反应完毕所得的产物和100mL二氯甲烷装入250mL三口烧瓶中。室温下，加入三氟乙酸2g，搅拌反应10小时。反应结束后，加入饱和碳酸氢钠溶液中和三氟乙酸，水相用200mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物9.1g，含量98％，收率94％。
(3)将步骤(2)反应完毕所得的产物、5.5g咪唑、100mL二氯甲烷装入250mL三口烧瓶中。0℃下，加入叔丁基二甲基氯硅烷13.2g，搅拌反应2小时。反应结束后，加入饱和碳酸氢钠溶液中和淬灭反应，水相用200mL二氯甲烷取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物18g，含量97％，收率98％。
(4)将步骤(3)反应完毕所得的产物和100mL二氯甲烷装入250mL三口烧瓶中。0℃下，缓慢加入13g液溴，搅拌反应5小时。反应结束后，加入饱和碳酸氢钠溶液中和淬灭反应，水相用200mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物22g，含量96.4％，收率91％。
(5)将步骤(4)反应完毕所得的产物和100mL四氢呋喃装入250mL三口烧瓶中。0℃下，缓慢加入苯基溴化镁29mL(3.0mol/L的四氢呋喃溶液)，搅拌反应12小时。反应结束后，加入饱和氯化铵溶液中和淬灭反应，水相用200mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物17.8g，含量94％，收率82％。
(6)将步骤(5)反应完毕所得的产物、50mL四氢呋喃、50mL水装入250mL三口烧瓶中。室温下，加入四丁基氟化铵60mL(1.0mol/L的四氢呋喃溶液)，搅拌反应12小时。反应结束后用200mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物10.1g,含量96.1％，收率97％。
实施例2
(1)-60℃下，在250mL的三口烧瓶中加入100mL乙醚和二异丙基氨基锂溶液55mL(2.0mol/L的四氢呋喃溶液)。往该溶液中缓慢加入丙酮5.8g,反应一小时后，继续降温至-60℃，随后加入3-氧杂环丁酮7.2g。加完后，室温搅拌5小时。反应结束后，用氯化铵溶液淬灭反应，水层用200mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物11.5g，含量97.6％，收率88％。
(2)将步骤(1)反应完毕所得的产物和100mL二氯甲烷装入250mL三口烧瓶中。室温下，加入三氟化硼乙醚1.5g，搅拌反应6小时。反应结束后，往反应体系中加入100mL水后进行分液，水相用200mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物9.3g，含量97.7％，收率95％。
(3)将步骤(2)反应完毕所得的产物、5.5g咪唑、100mL二氯甲烷装入250mL三口烧瓶中。0℃下，加入叔丁基二甲基氯硅烷13.2g，搅拌反应2小时。反应结束后，加入饱和碳酸氢钠溶液中和淬灭反应，水相用200mL二氯甲烷取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物18.2g，含量97％，收率96％。
(4)将步骤(3)反应完毕所得的产物和100mL二氯甲烷装入250mL三口烧瓶中。0℃下，缓慢加入13.5g液溴，搅拌反应5小时。反应结束后，加入饱和碳酸氢钠溶液中和淬灭反应，水相用200mL二氯甲烷萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物22.6g，含量96.1％，收率92％。
(5)将步骤(4)反应完毕所得的产物和100mL四氢呋喃装入250mL三口烧瓶中。0℃下，缓慢加入苯基锂80mL(1.0mol/L的四氢呋喃溶液)，搅拌反应10小时。反应结束后，加入饱和氯化铵溶液中和淬灭反应，水相用200mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物19.2g，含量95％，收率87％。
(6)将步骤(5)反应完毕所得的产物、50mL四氢呋喃、50mL水装入250mL三口烧瓶中。室温下，加入3.8g氟化钾，搅拌反应10小时。反应结束后用200mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，减压蒸馏去除有机溶剂，收到产物11.3g，含量96.3％，收率95％。
Claims (10)
1.一种苄呋醇的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在-50～-70℃下，在有机醚类溶剂中，将丙酮经二异丙基氨基锂去质子化后与3-氧杂环丁酮反应，得到3-氧杂环丁醇衍生物；
(2)步骤(1)所得产物在质子酸或路易斯酸的作用下，在有机醚或卤代烃溶剂中发生开环反应，得到2-甲基-3-呋喃醇；
(3)步骤(2)中所得产物以二氯甲烷为溶剂，在碱的参与下，对其羟基用氯硅烷进行保护；
(4)将步骤(3)所得产物在溴代丁二酰亚胺或液溴中，以卤代烃或乙腈为溶剂进行甲基溴化反应，形成溴化物；
(5)将步骤(4)所得产物在有机醚类溶剂中，与苯基锂或苯基溴化镁发生取代反应，得到苄呋硅醚化合物；
(6)在四氢呋喃和水的混合物中，用氟化物对步骤(5)中所得苄呋硅醚进行硅基脱保护，得到苄呋醇化合物。
2.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(1)、(2)和(5)中所述的有机醚类溶剂为乙醚、甲基叔丁基醚或四氢呋喃中的一种；步骤(2)和(4)中的卤代烃为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳中的一种。
3.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(1)中所述的3-氧杂环丁酮、丙酮、二异丙基氨基锂三者的摩尔比为1：(1.0-1.3)：(1.1-1.5)。
4.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述的质子酸为盐酸、硫酸、三氟乙酸、酸性离子液体等可电离酸性氢的质子酸，路易斯酸可为三氟甲磺酸钪、三氯化铝等金属路易斯酸或三氟化硼等非金属路易斯酸中的一种，且酸的用量为3-50mol％。
5.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(3)中所述的碱可以为咪唑、三乙胺等有机碱或碳酸钾、氢氧化钠等无机碱中的一种。
6.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(3)中所述的氯硅烷可以三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三异丙基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷等氯硅烷系列化合物中的一种。
7.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(3)中所述的碱、氯硅烷摩尔用量分别为步骤(2)所得化合物的1.05-1.2、1.1-1.3倍。
8.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(4)中所述的溴代丁二酰亚胺或液溴摩尔用量为步骤(3)所得产物的1.05-1.3倍。
9.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(5)中所述的苯基锂或苯基溴化镁的摩尔用量为步骤(4)所得产物的1.1-1.3倍。
10.根据权利要求1所述的苄呋醇的合成方法，其特征在于，步骤(6)中所述的氟化物为氟化钾、四丁基氟化铵等含氟化合物中的一种，其用量为步骤(5)产物的1.0-1.5倍。
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