CN116621732A - 一种2-氰基-2-丙戊酸酯及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化学结构式Ⅰ所示的2‑氰基‑2‑丙戊酸酯的制备方法：具体是氰基乙酸酯与1‑氯丙烷在碱作用下，复合催化二丙基化制得2‑氰基‑2‑丙戊酸酯；其制备反应如下：R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；溶剂选择：THF、DMF、DMC、DMSO、乙/丙/丁腈、1,4‑二氧六环、乙二醇二甲/乙醚、二乙二醇二甲/乙醚、乙酸乙/丁酯中的一种或二种；碱选自：粉状M2CO3；其中M＝Na、Li、Cs或K；催化剂由催化剂A和催化剂B组成；催化剂A选择：R3N、PhNR2、R4NX、R3R1NX的一种或二种，其中R＝C1～C5直链烷基，R1＝PhCH2、C16直链烷基或C18直链烷基，X＝F、Cl、Br、I或HSO4；催化剂B选自MX，其中M＝Na、Li、Cs、K，X＝F、Cl、Br或I。2‑氰基‑2‑丙戊酸酯(Ⅰ)在制备丙戊酸、丙戊酸钠、丙戊酸镁和丙戊酰胺中的应用。

Description

一种2-氰基-2-丙戊酸酯及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种2-氰基-2-丙戊酸酯的相转移复合催化制备方法及其在制备丙戊酸、丙戊酸钠、丙戊酸镁和丙戊酰胺中的应用。
背景技术
湖南医药工业研究所等[抗癫痫药物抗癫灵的合成方法.中国医药工业杂志，1978，1:34-35；曲迪.山东化工，2012，41(3)：30-31，35]选择以丙二酸二乙酯和1-溴丙烷，经烷基化、水解、脱羧和成盐四步反应制得丙戊酸钠。
2016年宗智慧等[丙戊酸钠的合成工艺改进.长春师范大学学报，2016，08:64-67]以丙二酸二乙酯和1-溴丙烷为原料，对丙戊酸钠的制备工艺进行优化；并探究出乙酸乙酯和丙酮作为重结晶溶剂，对丙戊酸钠重结晶收率分别达96％和90％。
2016年张晶[丙戊酸钠的合成工艺，CN105622390A.2016-06-01]以丙二酸二乙酯和1-溴丙烷为原料，发明了一种丙戊酸钠的制备工艺:
2012年付金广[丙戊酸钠的合成工艺改进.山东化工，2012，41(10):3-4]选择丙二酸二甲酯，在PEG-400催化下，在甲醇钠作用下，与1-溴丙烷反应，再经氢氧化钠水解，加热脱羧，最后成盐得到丙戊酸钠。
周启群等[丙戊酸钠合成工艺改进.中国医药工业杂志.1993，24(8)：347-348；王学勤，田永广.丙戊酸钠合成新工艺.中国医药工业杂志.1999，30(9)：389-390]选择乙酰乙酸甲酯经TEBA固液相转移催化烷基化、脱酰基、水解、成盐制得丙戊酸钠：
1999年王学勤等[丙戊酸钠合成新工艺.中国医药工业杂志，1999，30(9):389-390]选择乙酰乙酸甲酯和碳酸钾，在TBAB催化下，与1-溴丙烷缩合得二丙基乙酰乙酸酯，收率63.1％。2019年林凡友[一种丙戊酸钠的合成工艺，CN110563572A，2019-12-13]也采用TBAB相转移催化制备一种丙戊酸钠。
1984年李辛缘等[固液相转移催化反应合成丙戊酸类抗癫痫药物.医药工业，1984，5：4-6]选择氰乙酸甲酯、1-溴丙烷和固体碳酸钾，在季铵盐催化下二丙烷基化，再经水解、脱羧和成盐制备丙戊酸钠/镁或丙戊酰胺。
2011年陶晶等[二丙基丙二酸二酯的制备方法.中国发明专利.CN103183612A，2013-07-03；一种制备2-丙基戊酸的方法，CN103183599B，2015-04-01]选择一种以丙二酸二酯和1-氯丙烷为原料制备丙戊酸，其中二丙基化反应的粗品收率70.5％。
2018年李卫国[一种丙戊酸钠的制备方法，CN201811564128.5，2020-06-3]选择戊酸乙酯为原料制备丙戊酸钠，工艺路线如下:
发明内容
本发明的目的一方面是提供化学结构式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯的制备方法：其特征在于氰基乙酸酯与1-氯丙烷，在碱作用下，复合催化二丙基化制得Ⅰ所示的化合物；其制备反应如下：
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；
催化剂由催化剂A和催化剂B组成；
催化剂A选择：R3N、PhNR2、R4NX、R3R1NX或MX中的一种或二种；其中R＝C1～C5直链烷基；R1＝PhCH2、C16直链烷基或C18直链烷基；其中X＝F、Cl、Br、I或HSO4；
催化剂B选择MX；其中M＝Na、Li、Cs、K，X＝F、Cl、Br或I。
R4NX选自：TBAF、TBAC、TBAB、TBAI、TEAF、TEAC、TEAB、TEAI、TMAF、TMAC、TMAB、TMAI、TEAHSO4、TMAHSO4或TBAHSO4；TBAF、TBAC、TBAB、TBAI或TBAHSO4分别为四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵或四丁基硫酸氢铵；TEAF、TEAC、TEAB、TEAI或TEAHSO4分别为四乙基氟化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵或四乙基硫酸氢铵；TMAF、TMAC、TMAB、TMAI或TMAHSO4分别为四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四甲基碘化铵或四甲基硫酸氢铵。
R3R1NX选自：1631、1831、TEBA或TMBA；1631为十六烷基三甲基溴化铵；1831为十八烷基三甲基溴化铵；TEBA为三乙基苄基氯化铵；TMBA三甲基苄基氯化铵。
R3N选自：三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺；PhNR2选自：N,N-二甲苯胺、N,N-二乙苯胺、N,N-二丙苯胺或N,N-二丁苯胺。
MX选自：NaBr、KBr、NaI或KI。
溶剂选择：THF、DMF、DMC、DMSO、乙腈、丙腈、丁腈、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯中的一种或二种。
碱选自：粉状M2CO3；其中M＝Na、Li、Cs或K。
粉状M2CO3选择：100目M2CO3、150目M2CO3、200目M2CO3、250目M2CO3、300目M2CO3或350目M2CO3，其中M＝Na、Li、Cs或K。
反应温度选择：60℃～120℃；反应时间选择：1.0h～12h；
催化用量选择：氰基乙酸酯∶催化剂A∶催化剂B＝1∶0.01～0.10∶0.005～0.05摩尔比；氰基乙酸酯选自：氰基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯、氰基乙酸正丙酯、氰基乙酸异丙酯、氰基乙酸正丁酯、氰基乙酸叔丁酯或氰基乙酸苄酯。
本发明的目的第二方面是提供式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯在制备丙戊酰胺中应用，Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯经三步反应制得丙戊酰胺，其制备反应如下：
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：盐酸或硫酸。
本发明的目的第三方面是提供式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯在制备丙戊酸中的应用，其特征在于选择式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯经三步反应制得丙戊酸，其制备反应如下：
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：HCl，AlCl3或硫酸。
本发明的目的第四方面是提供式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯在制备丙戊酸钠中的应用，其特征在于选择式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯经四步反应制得丙戊酸钠，其制备反应如下：
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：HCl，AlCl3或硫酸。
本发明的目的第五方面是提供式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯在制备丙戊酸镁中的应用，其特征在于选择式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯经四步反应制得丙戊酸镁，其制备反应如下：
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：HCl，AlCl3或硫酸。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.本发明中，采用氰基乙酸酯和1-氯丙烷的复合催化二丙基化方法：1-氯丙烷供应充足，来源丰富，且价廉；该关键性二丙基化反应完全，为最终产品高质量提供保障！四种丙戊酸及其衍生物——丙戊酸、丙戊酸钠、丙戊酸镁和丙戊酰胺共用该关键性反应；一条生产路线可生产高质量的四种丙戊酸及其衍生物：
2.本发明生产工艺路线中不使用强碱甲醇钠、乙醇钠或叔丁钾，也不使用价格较贵的1-溴丙烷；创造性地避免了下列副产物的产生：
3.工艺中的中间体和产品纯度高，分离简单；原料药生产成本低，质量好。具有很好的社会效益与经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的详细说明。
实施例1
2-氰基-2-丙戊酸甲酯的制备
29.73g(0.30mol)氰乙酸甲酯、12.0mmol四丁基溴化铵、3.0mmolKI、91.21g(0.66mol)K2CO3、120ml DMF和58.91g(0.75mol)1-氯丙烷，85℃搅拌反应3.0h(TLC监测反应完成)，反应毕，稍冷后过滤无机盐；石油醚洗涤无机盐；有机相用水洗涤至水相无色，无水硫酸钠干燥有机相，抽滤回收硫酸钠，旋蒸有机相，干燥得53.06g 2-氰基-2-丙戊酸甲酯，收率96.50％(以氰乙酸甲酯计)；1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ:3.76(s，3H，OCH3)，1.85–1.75(m，4H，CH2×2)，1.52–1.38(m，2H，CH2)，1.30–1.17(m，2H，CH2)，0.91(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例2
2-氰基-2-丙戊酸的制备
29.73g(0.30mol)氰乙酸甲酯、12.0mmol四丁基氯化铵、3.0mmolKI、91.21g(0.66mol)K2CO3、120ml乙二醇二甲醚和58.91g(0.75mol)1-氯丙烷，85℃搅拌反应2.5h(TLC监测反应完成)，反应毕，稍冷后过滤无机盐；乙酸乙酯洗涤无机盐；无机盐为KCl和KHCO3，回收；有机相用水洗涤至水相无色，蒸溜回收乙酸乙酯，在残留的淡黄色透明液体(2-氰基-2-丙戊酸甲酯)中，加150ml 15％KOH，升温水解3h，加浓盐酸中和，析出固体，干燥得白色固体48.69g 2-氰基-2-丙戊酸，收率95.90％(以氰乙酸甲酯计)，熔点49～50℃。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ:13.76(s，1H，CO2H)，1.84–1.67(m，4H，CH2×2)，1.54–1.41(m，2H，CH2)，1.36–1.21(m，2H，CH2)，0.92(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例3
2-氰基-2-丙戊酸的制备
29.73g(0.30mol)氰乙酸甲酯、3.33g(9.0mmol)TBAB、3.0mmolKI、91.21g(0.66mol)K2CO3、120ml DMF和58.91g(0.75mol)1-氯丙烷，85℃搅拌反应3.3h(TLC监测反应完成)，反应毕，冷却，过滤无机盐；石油醚(100ml×3)洗无机盐，无机盐为KCl和KHCO3；50ml×3水洗有机相，蒸馏回收石油醚，得到淡黄色透明液体(2-氰基-2-丙戊酸酯)。在2-氰基-2-丙戊酸酯淡黄色透明液体中，加150ml 15％KOH，65℃水解3h，冰浴下加入浓盐酸中和，析出白色沉淀，过滤，干燥得白色固体49.10g 2-氰基-2-丙戊酸，收率96.72％(以氰乙酸甲酯计)，熔点49～50℃。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ:13.76(s，1H，CO2H)，1.84–1.67(m，4H，CH2×2)，1.54–1.41(m，2H，CH2)，1.36–1.21(m，2H，CH2)，0.92(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例4
2-氰基-2-丙戊酸乙酯的制备
2.26g(20mmol)氰乙酸乙酯、1mmolTBAC、0.5mmolKI、6.08g(44mmol)K2CO3(200目)、8ml DMF和3.93g(50mmol)1-氯丙烷，80℃搅拌反应6h，过滤回收无机盐；石油醚洗涤，有机相用水洗涤至水相无色，无水硫酸钠干燥，抽滤，旋蒸，干燥得3.74g 2-氰基-2-丙戊酸乙酯，收率94.9％(以氰乙酸乙酯计)。1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ:4.22(q，J＝7.2Hz，2H，OCH2)，1.84–1.75(m，4H，CH2×2)，1.52–1.39(m，2H，CH2)，1.31–1.18(m，5H，CH2+CH3)，0.91(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例5
2-氰基-2-丙戊酸的制备
2.26g(20mmol)氰乙酸乙酯、1mmol TBAC，6.08g(44mmol)K2CO3(100目)，2ml DMF、6ml乙酸丁酯和0.5mmol溴化钾，3.93g(50mmol)1-氯丙烷，80℃搅拌反应6h，过滤回收无机盐；石油醚洗涤，有机相用水洗涤至水相无色，旋蒸回收石油醚，在残留的淡黄色透明液体(2-氰基-2-丙戊酸乙酯)中，加15ml 15％KOH，升温水解3h，加浓盐酸中和，析出固体，干燥得白色固体3.13g 2-氰基-2-丙戊酸，收率92.60％(以氰乙酸乙酯计)，熔点49～50℃。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ:13.76(s，1H，CO2H)，1.84–1.67(m，4H，CH2×2)，1.54–1.41(m，2H，CH2)，1.36–1.21(m，2H，CH2)，0.92(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例6
2-氰基-2-丙戊酸甲酯的制备
29.73g(0.30mol)氰乙酸甲酯、15.0mmol三丁胺，91.21g(0.66mol)K2CO3(300目)、120ml回收的DMF和5.0mmol碘化钾和58.91g(0.75mol)1-氯丙烷，85℃搅拌反应4.0h(TLC监测反应完成)，反应毕，过滤回收无机盐；石油醚洗涤，有机相用水洗涤至水相无色，无水硫酸钠干燥，抽滤，旋蒸，干燥得53.46g 2-氰基-2-丙戊酸甲酯，收率94.36％。1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ:3.76(s，3H，OCH3)，1.85–1.75(m，4H，CH2×2)，1.52–1.38(m，2H，CH2)，1.30–1.17(m，2H，CH2)，0.91(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例7
2-氰基-2-丙戊酸甲酯的制备
29.73g(0.30mol)氰乙酸甲酯、9.0mmol回收的四丁基溴化铵、91.21g(0.66mol)K2CO3(300目)、120ml回收的DMF、2.0mmol碘化钾和58.91g(0.75mol)1-氯丙烷，85℃搅拌反应3.0h(TLC监测反应完成)，过滤回收无机盐；石油醚洗涤，有机相用水洗涤至水相无色，无水硫酸钠干燥，抽滤，旋蒸，干燥得53.46g 2-氰基-2-丙戊酸甲酯，收率94.36％。1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ:3.76(s，3H，OCH3)，1.85–1.75(m，4H，CH2×2)，1.52–1.38(m，2H，CH2)，1.30–1.17(m，2H，CH2)，0.91(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例8
2-氰基-2-丙戊酸正丙酯的制备
按实施例1的方法选择氰乙酸正丙酯制备2-氰基-2-丙戊酸正丙酯。
实施例9
2-氰基-2-丙戊酸的制备
按实施例2的方法选择氰乙酸正丙酯制备2-氰基-2-丙戊酸。
实施例10
2-氰基-2-丙戊酸异丙酯的制备
按实施例1的方法，选择氰乙酸异丙酯制备2-氰基-2-丙戊酸异丙酯。
实施例11
2-氰基-2-丙戊酸的制备
按实施例2的方法，选择氰乙酸异丙酯制备2-氰基-2-丙戊酸。
实施例12
2-氰基-2-丙戊酸叔丁酯的制备
按实施例1的方法，选择氰乙酸叔丁酯制备2-氰基-2-丙戊酸叔丁酯。
实施例13
2-氰基-2-丙戊酸的制备
按实施例2的方法，选择氰乙酸叔丁酯制备2-氰基-2-丙戊酸。
实施例14
丙戊酸的制备
29.73g(0.30mol)氰乙酸甲酯、12.0mmol四丁基溴化铵、3.0mmolKI、91.21g(0.66mol)K2CO3(300目)、80ml乙酸丁酯、40ml DMF和58.91g(0.75mol)1-氯丙烷，85℃搅拌反应4.0h(TLC监测反应完成)，反应毕，稍冷后过滤无机盐；石油醚洗涤无机盐；有机相用水洗涤至水相无色，旋蒸回收石油醚，在残液(2-氰基-2-丙戊酸甲酯)中，加甲醇，通HCl，通气完毕，搅拌反应，反应毕，反应液于65℃下滴加氢氧化钾水溶液(KOH：150g，H2O：200g)，85℃回流3h，脱溶得到固体。加水250mL溶解固体，过滤除去未溶物，浓盐酸调节滤液pH1～1.5，有固体析出，抽滤干燥得49.10g 2,2-二丙基丙二酸。
按专利[一种制备2-丙基戊酸的方法，CN103183599B，2015-04-01]实施例1中的方法：将31g 2,2-二丙基丙二酸加入200mL圆底瓶中，用氮气置换三次，放入预先稳定的170℃油浴中反应，反应过程中放出CO2，3h反应完全。降温，得23g丙戊酸。HPLC结果显示，纯度为99.84％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:11.99(s，1H，COOH)，2.24–2.18(m，1H，CH)，1.53–1.44(m，2H，CH2)，1.39–1.34(m，2H，CH2)，1.32–1.22(m，4H，CH2×2)，0.86(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例15
丙戊酸的制备
22.6g(200mmol)氰乙酸乙酯、10mmolTBAC，60.8g(44mmol)K2CO3(100目)，80mlDMF和5.0mmol碘化钾和39.3g(50mmol)1-氯丙烷，80℃搅拌反应6h，过滤回收无机盐；石油醚洗涤，有机相用水洗涤至水相无色，旋蒸回收石油醚，在残留的淡黄色透明液体(2-氰基-2-丙戊酸乙酯)中，加乙醇，通HCl，通气完毕，搅拌反应，反应毕，反应液于65℃下滴加氢氧化钾水溶液(KOH：150g，H2O：200g)，升温85℃激烈回流3h，脱溶得到固体。加水溶解固体，滴加浓盐酸调节pH为1～1.5，有固体析出，抽滤得32.4g淡黄色固体——2,2-二丙基丙二酸。
按专利[一种制备2-丙基戊酸的方法，CN103183599B，2015-04-01]实施例1中的方法：将31g 2,2-二丙基丙二酸加入200mL圆底瓶中，用氮气置换三次，放入预先稳定的170℃油浴中反应，反应过程中放出CO2，3h反应完全。降温，得23g丙戊酸。HPLC结果显示，纯度为99.84％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:11.99(s，1H，COOH)，2.24–2.18(m，1H，CH)，1.53–1.44(m，2H，CH2)，1.39–1.34(m，2H，CH2)，1.32–1.22(m，4H，CH2×2)，0.86(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
实施例16
丙戊酸钠的制备
按文献[李辛缘等.固液相转移催化反应合成丙戊酸类抗癫痫药物.医药工业，1984，5：4-6]方法制备：43g丙戊酸(实施例10或11方法制备)、12g氢氧化钠和86g水，溶解，并调节至pH8～9，加入活性炭0.4g脱色，过滤，滤液浓缩至干，即得49g 2-丙戊酸钠，收率98％(以丙戊酸计算)。
实施例17
丙戊酸镁的制备
按文献[李辛缘等.固液相转移催化反应合成丙戊酸类抗癫痫药物.医药工业，1984，5：4-6]方法制备：在反应釜中加入500ml水和5g氧化镁，搅拌下升温至40℃，缓缓加入25g丙戊酸(实施例10或11方法制备)，升温至70℃，反应1h。反应毕，加入活性炭0.5g脱色，压滤，滤液浓缩，干燥得26g 2-丙戊酸镁，收率96％。
实施例18
丙戊酰胺的制备
按文献[李辛缘.新型抗癫痫药物—丙缬草酰胺的合成，医药工业，1981，(11)：1-2]方法制备：
(1)2-丙基戊腈的制备
83g 2-氰基-2-丙戊酸(实施例2或7方法制备)加入250ml圆底烧瓶中，升温至145～150℃，回流3h，分馏，收集165～175℃馏分，得无色油状物2-丙基戊腈，折纯收率70％。
(2)丙戊酰胺的制备
500ml三颈圆底烧瓶中，加62g 2-丙基戊腈，搅拌下，加入145g 80％硫酸，80～82℃反应3h，反应液降至室温，倒入640ml冰水中，搅匀，1℃放置1h，滤出丙戊酰胺粗品，10％碳酸钠液洗涤至中性，干燥后得65g丙戊酰胺。
(3)精制
65g丙戊酰胺粗品和97ml乙醇，升温至70℃溶解，加入0.1g活性炭脱色，抽滤，滤液倒入900ml蒸馏水中，搅匀，1℃放置2h，滤出丙戊酰胺白色针状结晶，干燥后得53.5g丙戊酰胺。从母液中还可取得1.3g丙戊酰胺，共计54.8g丙戊酰胺，总收率57.2％。丙戊酰胺熔点125.5～126℃。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ:7.26(s，1H，CONH2)，6.71(s，1H，CONH2)，2.18–2.10(m，1H，CH)，1.47–1.36(m，2H，CH2)，1.28–1.17(m，6H，CH2+CH2×2)，0.85(t，J＝5.8Hz，6H，CH3×2)。
实施例19
丙戊酸的制备
按实施例14或实施例15的方法，选择氰乙酸正丙酯制备2-氰基-2-丙戊酸正丙酯，在残留的淡黄色透明液体(2-氰基-2-丙戊酸正丙酯)中，加丙醇，通HCl，通气完毕，搅拌反应，反应毕，反应液于65℃下滴加氢氧化钾水溶液，升温85℃激烈回流3h，脱溶得到固体。加水溶解固体，滴加浓盐酸调节pH为1～1.5，有固体析出，抽滤得2,2-二丙基丙二酸。
按专利[一种制备2-丙基戊酸的方法，CN103183599B，2015-04-01]实施例1中的方法：将31g 2,2-二丙基丙二酸加入200mL圆底瓶中，用氮气置换三次，放入预先稳定的170℃油浴中反应，反应过程中放出CO2，3h反应完全。降温，得23g丙戊酸。HPLC结果显示，纯度99.84％。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ:11.99(s，1H，COOH)，2.24–2.18(m，1H，CH)，1.53–1.44(m，2H，CH2)，1.39–1.34(m，2H，CH2)，1.32–1.22(m，4H，CH2×2)，0.86(t，J＝7.2Hz，6H，CH3×2)。
在本说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.化学结构式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸酯的制备方法：其特征在于氰基乙酸酯与1-氯丙烷在碱作用下，复合催化二丙基化制得式Ⅰ所示的化合物；其制备反应如下：
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；
催化剂由催化剂A和催化剂B组成；
催化剂A选择：R3N、PhNR2、R4NX、R3R1NX中的一种或二种；其中R＝C1～C5直链烷基；R1＝PhCH2、C16直链烷基或C18直链烷基；其中X＝F、Cl、Br、I或HSO4；
催化剂B选择MX，其中M＝Na、Li、Cs、K，X＝F、Cl、Br或I；
溶剂选择：THF、DMF、DMC、DMSO、乙腈、丙腈、丁腈、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯中的一种或二种；
碱选自：粉状M2CO3；其中M＝Na、Li、Cs或K。
2.如权利要求1所述的2-氰基-2-丙戊酸酯的制备方法，其特征在于粉状M2CO3选择：100目M2CO3、150目M2CO3、200目M2CO3、250目M2CO3、300目M2CO3或350目M2CO3，其中M＝Na、Li、Cs或K。
3.如权利要求1所述的2-氰基-2-丙戊酸酯的制备方法，其特征在于R4NX选自：四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基硫酸氢铵、四乙基氟化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、四乙基硫酸氢铵、四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四甲基碘化铵或四甲基硫酸氢铵；
R3R1NX选自：十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、三乙基苄基氯化铵或三甲基苄基氯化铵；
R3N选自：三甲胺、三乙胺、三丙胺或三丁胺；PhNR2选自：N,N-二甲苯胺、N,N-二乙苯胺、N,N-二丙苯胺或N,N-二丁苯胺。
4.如权利要求1所述的2-氰基-2-丙戊酸酯的制备方法，其特征在于MX选自：NaBr、KBr、NaI或KI。
5.如权利要求1所述的2-氰基-2-丙戊酸酯的制备方法，其特征在于反应温度选择：60℃～120℃；反应时间选择：1.0h～12h。
6.如权利要求1所述的2-氰基-2-丙戊酸酯的制备方法，其特征在于催化用量选择：氰基乙酸酯∶催化剂A∶催化剂B＝1∶0.01～0.10∶0.005～0.05摩尔比，其中氰基乙酸酯选自：氰基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯、氰基乙酸正丙酯、氰基乙酸异丙酯、氰基乙酸正丁酯、氰基乙酸叔丁酯或氰基乙酸苄酯。
7.一种丙戊酰胺的制备方法，其特征在于经权利要求1～6任意一项所述方法制备2-氰基-2-丙戊酸酯(Ⅰ)，2-氰基-2-丙戊酸酯经三步反应制得丙戊酰胺，其制备反应如下：
其中，R、催化剂、碱和溶剂的定义如权利要求1所述；
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：盐酸或硫酸。
8.一种丙戊酸的制备方法，其特征在于经权利要求1～6任意一项所述方法制备2-氰基-2-丙戊酸酯(Ⅰ)，2-氰基-2-丙戊酸酯经三步反应制得丙戊酸，其制备反应如下：
其中，R、催化剂、碱和溶剂的定义如权利要求1所述；
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：HCl，AlCl3或硫酸。
9.一种丙戊酸钠的制备方法，其特征在于经权利要求1～6任意一项所述方法制备2-氰基-2-丙戊酸酯(Ⅰ)，2-氰基-2-丙戊酸酯经四步反应制得丙戊酸钠，其制备反应如下：
其中，R、催化剂、碱和溶剂的定义如权利要求1所述；
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：HCl，AlCl3或硫酸。
10.一种丙戊酸镁的制备方法，其特征在于经权利要求1～6任意一项所述方法制备2-氰基-2-丙戊酸酯(Ⅰ)，2-氰基-2-丙戊酸酯经四步反应制得丙戊酸镁，其制备反应如下：
其中，R、催化剂、碱和溶剂的定义如权利要求1所述；
R＝苄基、C1～C5直链烷基或C3～C5支链烷基；碱选自：MOH，其中M＝Na、Li、Cs或K；酸选自：HCl，AlCl3或硫酸。
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