CN1221505C - 制备链烷二醇衍生物方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了由通式(I)酯化合物制备通式(II)链烷二醇衍生物的方法，该方法安全，并且不会引起外消旋化。具体地说，本发明公开了制备通式(II)醇衍生物的方法，其中R2和R3分别独立地为氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；X是氢原子或羟基保护基；且n是0或1，其特征在于在至少一种选自芳烃、脂族烃和脂环族烃的溶剂与伯醇的混合溶剂中用硼氢化钠还原通式(I)酯化合物，其中R1是具有1-4个碳原子的烷基；且R2、R3、X和n定义同上。

Description

制备链烷二醇衍生物方法
                    技术领域
本发明涉及制备链烷二醇衍生物的方法。
                    发明背景
通式(II)链烷二醇衍生物：
以及特别是旋光性(R)-或(S)-链烷二醇衍生物可用作农用化学品或药物的构建单元。为了获得这样的衍生物，已有一种已知方法，包括用氢化铝锂或二(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠将羟基羧酸酯(例如旋光性2-羟基丙酸酯或旋光性3-羟基丁酸酯)或通过用二氢吡喃将上述酯的羟基保护所获得的化合物还原。
然而，从安全的角度来看，上述氢化铝锂和二(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠难以在工业上以大批量操作。因此，使用易于在工业上操作的硼氢化钠进行上述还原的方法已成为活跃的研究领域。
然而，使用硼氢化钠通常不能将酯基还原成醇基[《四面体》Tetrahedron，第35卷，567页(1979)]。因此，长期以来已经尝试了多种反应条件。例如，人们提出了包括在路易斯酸(例如氯化铝)存在下进行该反应的方法[《美国化学会志》 J.Am.Chem.Soc，第78卷，2582页(1956)]，和包括在金属盐(例如氯化锂、溴化锂或溴化钾)存在下进行该反应的方法[第77卷，6209页(1955)]。
人们还提出了下述方法：包括将硼氢化钠悬浮在四氢呋喃或叔丁醇中、并在回流条件下向其中缓慢加入伯醇(例如甲醇)的方法[《日本化学会公报》 Bull.Chem.Soc.Jpn.，第57页，1948页(1984)]，使用醚类溶剂与伯醇的混合溶剂的方法[《合成通信)》Synlett.，1636页(1999)：WO 98/8793]，使用聚乙二醇作为溶剂的方法(JP-A-10-507996)，使用1，2-二氯乙烷与甲醇的混合溶剂的方法(JP-A-1-250369)等。
然而，在依据任一上述已知方法进行还原来制备通式(II)链烷二醇衍生物的过程中存在着各式各样的问题。例如，在使用路易斯酸或金属盐的方法中，加入路易斯酸或金属盐导致废料的量增加，这不是优选的；对于在回流条件下滴加伯醇的方法，当以大批量实施该方法时，会迅速产生大量氢气，这很危险。由于在使用溶剂的上述方法的工业应用中必须进行溶剂回收，因此使用醚类溶剂的方法具有的问题是，需要特殊设备来将醚从醇中分离出来和保证过氧化物的安全问题，1，2-二氯乙烷的应用由于其臭氧消耗和全球温室效应而受到限制。
因此，在本发明所属的技术领域中，没有人提出过能安全地制备通式(II)链烷二醇衍生物、同时不引起外消旋化的方法，并且一直需要开发这样的方法。
本发明的目的是解决上述问题，提供制备可用作构建单元的(R)-、(S)-或(RS)-链烷二醇衍生物的新的有效方法。
                    发明公开
为了实现上述目的，本发明者们对通过用硼氢化钠将相应的酯化合物还原来制备通式(II)链烷二醇衍生物的方法进行了研究。结果惊奇地发现，在非极性非质子传递溶剂，即芳烃(例如氯苯或甲苯)、脂族烃(例如己烷或庚烷)、脂环族烃(例如环己烷或甲基环己烷)等与伯醇(例如甲醇或乙醇)的混合溶剂中，室温使用硼氢化钠还原能以高收率将上述酯化合物转化成通式(II)链烷二醇衍生物，同时当酯化合物是旋光性化合物时不会引起外消旋化。基于该发现本发明得以完成。在加入伯醇的条件下于非极性溶剂中室温用硼氢化钠将酯化合物的酯基还原成醇是全新的发现，并且远远出乎本领域技术人员的预料。
                实施本发明的最佳方式
下面详细地描述本发明。
本发明提供了下述发明[1]和[2]。
[1]制备通式(II)醇衍生物的方法：
Figure C0080290900051
其中R2和R3分别独立地为氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；X是氢原子或羟基保护基；且n是0或1，
所述方法包括在至少一种选自芳烃、脂族烃和脂环族烃的溶剂与伯醇的混合溶剂中用硼氢化钠还原通式(I)酯化合物：
Figure C0080290900052
其中R1是具有1-4个碳原子的烷基；且R2、R3、X和n定义同上。
[2]依据上述[1]的方法，其中所述伯醇是甲醇。
首先描述在本发明中用作原料的通式(I)酯化合物。
在用作本发明方法的原料的通式(I)酯化合物中，通式(I)中的R1所代表的取代基是具有1-4个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和异丁基；R2和R2所代表的取代基分别独立地为氢原子，或者类似于R1，为具有1-4个碳原子的烷基。
在通式(I)中，X所代表的取代基是氢原子或羟基保护基；且n是0或1，这意味着通式(I)酯化合物包括其中羟基与羧基相邻的化合物和其中在羟基与羧基之间存在碳原子的化合物。
因此，对于其中X所代表的取代基是氢原子的通式(I)酯化合物，可提及的实例有(R)-乳酸甲酯、(R)-乳酸乙酯、(R)-乳酸异丁酯、(S)-乳酸甲酯、(S)-乳酸乙酯、(R)-3-羟基丁酸甲酯、(S)-3-羟基丁酸甲酯和(S)-3-羟基-2-甲基丙酸甲酯等。
对于其中X所代表的取代基是羟基保护基的通式(I)酯化合物，可提及的实例是通过依据常规方法将其中X所代表的取代基是氢原子的通式(I)酯化合物，例如(R)-乳酸甲酯、(R)-乳酸乙酯、(R)-乳酸异丁酯、(S)-乳酸甲酯、(S)-乳酸乙酯、(R)-3-羟基丁酸甲酯、(S)-3-羟基丁酸甲酯和(S)-3-羟基-2-甲基丙酸甲酯等的羟基保护所获得的化合物。
在本发明中使用的羟基保护基优选为可在酸性条件下除去的基团，例如取代的甲基、取代的乙基等。取代的甲基的实例是甲氧基甲基(MOM)和2-甲氧基乙氧基甲基(MEM)，取代的乙基的实例是四氢吡喃基和(C1-6烷氧基)乙基如1-乙氧基乙基、1-异丁氧基乙基等。
这些保护基的应用详细描述在“《有机合成中的保护基》( Protective Groups in Organic Synthesis)，第三版，JohnWiley & Sons，Inc.(1999)”中。在本发明中，通过依据在上述文献中描述的方法将羟基保护，可获得其中X所代表的取代基是羟基保护基的通式(I)酯化合物；需要的话还可以除去该羟基保护基。
例如，其中X所代表的取代基是取代乙基的通式(I)化合物可通过将其中X所代表的取代基是氢原子的通式(I)化合物与烷基乙烯基醚在酸催化剂存在下在不含溶剂的状态下或者在适当溶剂中反应而制得。
烷基乙烯基醚的实例有二氢吡喃、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚和环己基乙烯基醚。这些化合物在市场上有售，并且还可以在工业上获得。
就酸催化剂而言，可使用有机酸例如樟脑磺酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸等；无机酸例如硫酸、盐酸等；吡啶对甲苯磺酸盐；三氯氧磷等。酸催化剂的用量并不是关键，但是通常为0.5-10mol％，优选为1-3mol％，其中所述量是基于其中X所代表的取代基是氢原子的通式(I)化合物而计的。
至于可在将羟基进行保护的反应中使用的溶剂，可使用能溶解其中X所代表的取代基是氢原子的通式(I)化合物、但是不与其中X所代表的取代基是氢原子的通式(I)化合物反应的任何溶剂。可优选提及的实例有芳烃、脂族烃或脂环族烃溶剂，例如甲苯、二甲苯、环己烷、甲基环己烷、辛烷、庚烷等。溶剂的量并无限制，但是对于每摩尔其中X所代表的取代基是氢原子的通式(I)化合物，通常使用0.3-2.0升、优选0.5-1.5升溶剂。
接下来描述将通式(I)酯化合物还原成通式(II)链烷二醇衍生物的本发明方法。
本发明方法的反应可通过将通式(I)酯化合物、硼氢化钠和溶剂混合并搅拌所得混合物来简单地进行。对于这些物质的加入顺序没有特别限制。
在上述反应中使用的溶剂是至少一种选自芳烃、脂族烃和脂环族烃的溶剂与伯醇的混合溶剂。
就芳烃而言，可提及的实例有氯苯、甲苯、4-氯甲苯、2-氯甲苯、2，4-二氯甲苯、萘和1-氯萘；就脂族烃而言，可提及的实例有戊烷、己烷、庚烷、辛烷和异辛烷；至于脂环族烃，可提及的实例有环己烷和甲基环己烷。
选自芳烃、脂族烃和脂环族烃的溶剂可以是一种或两种或更多种(对于这种情况，对它们的混合比例没有任何特别限制)。溶剂的用量没有特别限制，对于每摩尔通式(I)酯化合物，通常使用0.3-2.0升、优选0.5-1.5升溶剂。
作为与上述烃类溶剂混合以组成在上述反应中使用的混合溶剂的伯醇，可提及的实例有甲醇和乙醇。对于高反应速率，甲醇是优选的。相对于通式(I)酯化合物，所述伯醇的用量为3-12当量、优选5-8当量；然而其用量并不限于此。
同时，相对于通式(I)酯化合物，硼氢化钠的用量为1-6当量、优选1-3当量、更优选1.3-2.0当量；然而，其用量并不限于此。
上述反应在0-80℃、优选20-40℃的反应温度下平稳地进行，特别是，在室温搅拌是简单易行的，并且给出了高收率。
在本发明方法的反应中，可采用不同的具体操作过程；例如这样的操作过程：将通式(I)酯化合物与硼氢化钠悬浮或溶解在甲苯中，在室温向其中滴加甲醇，并在该状态下搅拌直至反应完全；或者是这样的操作过程：在室温将通式(I)酯化合物的甲醇溶液加到硼氢化钠的甲苯悬浮液中。
反应完全后，通过常规提取操作分离产物，并通过蒸馏纯化，或者将水加到反应混合物中以除去醇，这样溶解在甲苯中的反应产物可以直接用于下一反应。
在通式(I)酯化合物当中，除了一些化合物以外，通式(III)所代表的烷氧基乙基保护的(R)-或(S)-丙酸酯没有在《化学文摘》中描述过，并且是性质未知的新化合物。
其中X1是(C1-6烷氧基)乙基，且R具有与上述R1相同的定义。
至于通式(III)所代表的新的(C1-6烷氧基)乙基保护的(R)-或(S)-丙酸酯，可具体提及的实例有(R)-2-(1-乙氧基乙氧基)丙酸异丁酯、(R)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯、(R)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸甲酯、(R)-2-(1-正丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯和(R)-2-(1-环己氧基乙氧基)丙酸异丁酯。
与四氢吡喃基相比，在通式(III)化合物中用作羟基保护基的烷氧基乙基可在更温和的条件下除去，因此已知在除去旋光性化合物的反应中几乎不会引起外消旋化。例如在S.Chladek和J.Smrt.，Chem.&Ind.(London)，1719(1964)中描述了，虽然在除去四氢吡喃基的过程中发生了部分外消旋化，但是在除去乙氧基乙基的过程中没有发生任何外消旋化。
在通式(II)链烷二醇衍生物当中，除了一些化合物以外，下述通式(IV)所代表的1，2-丙二醇衍生物是未在《化学文摘》中描述过的新化合物，
Figure C0080290900091
其中X1定义同上。
就通式(IV)的这种新的1，2-丙二醇衍生物而言，可具体提及的实例有(R)-2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇、(S)-2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇、(R)-2-(1-正丁氧基乙氧基)-1-丙醇和(R)-2-(1-环己氧基乙氧基)-1-丙醇。
在下文中通过实施例和参考实施例更具体地描述本发明方法。
参考实施例1
(R)-(+)-2-[(四氢-2H-吡喃-2-基)氧基]丙酸异丁酯
在室温，将21.8g(0.26mol)3，4-二氢-2H-吡喃滴加到29.2g(0.2mol)(R)-(+)-乳酸异丁酯与0.3g三氯氧磷的混合物中。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌4小时。反应结束后，加入100ml乙酸乙酯，然后依次用70ml饱和碳酸氢钠水溶液、70ml水和70ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂，获得了49.0g(收率：92.1％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：79.2-80.5℃(106.6-159.9Pa)
[α]D 24.8＝+58.6°(c＝1.85，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ＝0.94，0.95(d，J＝6.6Hz，6H)，1.41，1.47(d，J＝6.9Hz，3H)，1.5-2.0(m，7H)，3.4-3.6(m，1H)，3.8-4.0(m，3H)，4.22(q，J＝6.9Hz，0.5H)，4.44(q，J＝6.9Hz，0.5H)，4.7-4.8(m，1H)
IR(纯净(neat))：1751cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝229(M+-1)，85(基峰)
实施例1
(R)-(+)-2-[(四氢-2H-吡喃-2-基)氧基]-1-丙醇
将34.5g(0.15mol)参考实施例1中所得的(R)-(+)-2-[(四氢-2H-吡喃-2-基)氧基]丙酸异丁酯和8.5g(0.225mol)硼氢化钠悬浮在100ml氯苯中。在搅拌下向其中缓慢地滴加49ml甲醇，同时将反应系统的内温保持在36℃或以下。将所得溶液在室温搅拌22小时。反应结束后，将该反应混合物依次用50ml水(2次)和50ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了24.2g(收率：99.8％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：64.9-68.2℃(65.3-73.3Pa)
[α]D 24.8＝+10.1°(c＝2.26，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ＝1,14，1.22(d，J＝6.5Hz，3H)，1.5-1.9(m，6H)，2.1-2.2(m，1H)，3.4-3.7(m，3H)，3.8-4.0(m，2H)，4.5-4.6(m，0.5H)，4.7-4.8(m，0.5H)
IR(纯净)：3439cm-1(OH)
MS(GC-MS)m/e＝159(M+-1)，85(基峰)
参考实施例2
(R)-(+)-2-(1-乙氧基乙氧基)丙酸甲酯
将催化量的吡啶对甲苯磺酸盐加到20.8g(0.2mol)(R)-(+)-乳酸甲酯(98.9％e.e)和18.7g(0.26mol)乙基乙烯基醚中。将所得混合物在室温搅拌6小时。反应结束后，加入100ml乙酸乙酯，然后依次用70ml饱和碳酸氢钠水溶液、70ml水和70ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了49.0g(收率：97.8％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：36.0-38.2℃(46.7-66.6Pa)
[α]D 24.2＝+82.4°(c＝10.03，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ＝
1.16，1.18(t，J＝7.0Hz，3H)，1.32，1.36(d，J＝5.4Hz，3H)，1.23，1.40(d，J＝6.9Hz，3H)，3.5-3.7(m，2H)，3.74(s，3H)，4.20-4.36(q，J＝6.9Hz，1H)，4.77(q，1H，J＝5.4Hz)
IR(纯净)：1754cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝175(M+-1)，73(基峰)
实施例2
(R)-(-)-2-(1-乙氧基乙氧基)-1-丙醇
将26.4g(0.15mol)参考实施例2所得(R)-(+)-2-(1-乙氧基乙氧基)丙酸甲酯和8.5g(0.225mol)硼氢化钠加到70ml氯苯中。向其中滴加14ml甲醇，同时将反应系统的内温保持在35℃。将所得溶液在室温搅拌4小时。反应结束后，将该反应混合物依次用50ml水(2次)和50ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了22.4g(收率：99.8％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。将部分化合物进行酸处理，以转化成(R)-1，2-丙二醇，并用具有手性柱的高效液相色谱法(HPLC)测定其光学纯度。光学纯度为98.9％e.e。
沸点：40.0-42.0℃(65.3-73.3Pa)
[α]D 24.0＝-40.6°(c＝2.91，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ＝0.94(d，J＝6.6Hz，6H)，1.17，1.19(t，J＝7.0Hz，3H)，1.31，1.37(d，J＝5.1Hz，3H)，1.43(d，J＝6.9Hz，3H)，1.9-2.0(m，1H)，3.5-3.7(m，2H)，3.9-4.0(m，2H)，4.22，4.36(q，6.9Hz，1H)，4.79，4.80(q，J＝5.1Hz，1H)
IR(纯净)：3433cm-1(OH)
MS(GC-MS)m/e＝147(M+-1)，73(基峰)
参考实施例3
(R)-(+)-2-(1-乙氧基乙氧基)丙酸异丁酯
将17.2g脱水乙基乙烯基醚滴加到室温搅拌着的32.7g(R)-(+)-乳酸异丁酯与0.3g三氯氧磷的混合物中，以使得反应系统内温保持在40℃或以下。然后将所得混合物在室温搅拌过夜。反应结束后，向其中加入200ml乙酸乙酯，然后依次用饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了40.1g(收率：91.8％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：57.0℃(26.7Pa)
[α]D 24.0＝+78.8°(c＝1.16，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ＝0.94(d，J＝6.6Hz，6H)，1.17，1.19(t，J＝7.0Hz，3H)，1.31，1.37(d，J＝5.1Hz，3H)，1.43(d，J＝6.9Hz，3H)，1.9-2.0(m，1H)，3.5-3.7(m，2H)，3.9-4.0(m，2H)，4.22，4.36(q，J＝6.9Hz，1H)，4.79，4.80(q，J＝5.1Hz，1H)
IR(纯净)：1752cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝217(M+-1)，73(基峰)
实施例3
(R)-(-)-2-(1-乙氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将1.85g硼氢化钠悬浮在7.52g(R)-(+)-2-(1-乙氧基乙氧基)丙酸异丁酯(在参考实施例3中获得)溶于30ml氯苯中的溶液内。在搅拌下向其中缓慢地滴加7.3ml甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌5小时以进行反应。反应结束后，向其中加入60ml水，然后用120ml乙酸乙酯萃取。用60ml乙酸乙酯萃取水层。将这两部分有机层合并，并用饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的溶液用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了4.0g(收率：90.8％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：31.0℃(53.3Pa)
[α]D 24.0＝-46.5°(c＝1.04，CHCl3)
IR、NMR和MS光谱与在实施例2中获得的化合物相同。
参考实施例4
(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯
将24.0g脱水异丁基乙烯基醚滴加到在室温搅拌着的32.7g(R)-(+)-乳酸异丁酯与0.3g三氯氧磷的混合物中，以使得反应系统内温保持在40℃或以下。然后将所得混合物在室温搅拌过夜。反应结束后，向其中加入200ml乙酸乙酯，然后依次用饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了47.8g(收率：96.9％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：63.0℃(40.0Pa)
[α]D 24.0＝+80.7°(c＝1.01，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ＝0.89，0.91(d，J＝6.3Hz，6H)，0.90， 0.94(d，J＝6.6Hz，6H)，1.31，1.36(d，J＝5.4Hz，3H)，1.40，1.43(d，J＝6.9Hz，3H)，1.8-1.9(m，1H)，1.9-2.0(m，1H)，3.2-3.4(m，2H)，3.9-4.0-(m，2H)，4.24，4.38(q，J＝6.9Hz，1H)，4.78(q，J＝5.4Hz，1H)
IR(纯净)：1753cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝245(M+-1)，57(基峰)
实施例4
(R)-(-)-2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将5.7g硼氢化钠悬浮在25.0g(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯(在参考实施例4中获得)溶于30ml环己烷中的溶液内。在搅拌下向其中缓慢地滴加24ml甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌5小时。反应结束后，向该反应混合物中加入100ml水，然后搅拌一会儿。向其中加入200ml乙酸乙酯。分离出所得有机层，用饱和氯化钠水溶液洗涤，并用无水硫酸钠干燥。将所得溶液真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了17.3g(收率：98.0％)油状标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：43.0℃(40.0Pa)
[α]D 24.0＝-44.5°(c＝1.11，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ＝0.92(d，J＝6.9Hz，6H)，1.12，1.18(d，J＝6.3Hz，3H)，1.33，1.35(d，J＝5.4Hz，3H)，1.8-1.9(m，1H)，2.35(dd，J＝4.5，7.8Hz，0.5H)，3.07(dd，3.6，8.7Hz，0.5H)，3.2-3.3(m，2H)，3.4-3.6(m，2H)，3.8-3.9(m，1H)，4.71，4.79(q，J＝5.4Hz，1H)
IR(纯净)：3448cm-1(OH)
MS(GC-MS)m/e＝175(M+-1)，57(基峰)
实施例5-12
按照与实施例3相同的方式，如表3所示改变溶剂和反应温度，使7.52g(R)-(+)-2-(1-乙氧基乙氧基)丙酸异丁酯与1.85g(1.5当量)硼氢化钠反应。通过GC(气相色谱法)测定各产物的收率。所得结果如表1所示。“eq”是指“当量”，“h”是指“小时”。还原成(R)-(-)-2-(1-乙氧基乙氧基)-1-丙醇(IIa)
                                        表1
实施例 溶剂(1升/摩尔) 添加的溶剂(相对于原料) 温度 反应时间 IIa的收率(％)
5 氯苯 甲醇6eq 室温 7小时 99.3
6 氯苯 甲醇6eq 40℃ 5小时 98.7
7 氯苯 甲醇6eq 60℃ 6小时 78.2
8 氯苯 甲醇3eq 40℃ 5小时 67.0
9 氯苯 甲醇12eq 40℃ 5小时 92.5
10 氯苯 乙醇6eq 60℃ 6小时 30.6
11 甲苯 甲醇6eq 室温 7小时 94.1
12 环己烷 甲醇6eq 室温 5小时 99.4
实施例13
(R)-(-)-2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将2.5g硼氢化钠悬浮在12.3g(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯溶于50ml甲苯中的溶液中。在搅拌下向其中缓慢地滴加14.4g甲醇，以使得反应系统的内温保持在34℃或以下。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌4.5小时。反应后，向该反应混合物中加入30ml水，然后搅拌一会儿。分离出所得有机层，用饱和氯化钠水溶液洗涤，并用无水硫酸钠干燥。将所得溶液真空蒸馏以除去溶剂，获得了8.4g(收率：96％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。该化合物与在实施例4中获得的化合物相同。
参考实施例5
(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸甲酯
将催化量的吡啶对甲苯磺酸盐加到20.8g(0.2mol)(R)-(+)-乳酸甲酯和22.0g(0.22mol)异丁基乙烯基醚中。将所得混合物在室温搅拌3小时以进行反应。向其中加入100ml乙酸乙酯，然后依次用100ml饱和碳酸氢钠水溶液、40ml水和40ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了38.8g(收率：95.1％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：43℃(53.3Pa)
[α]D 24.2：+80.0°(c＝1.05，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：0.8-0.9(m，6H)，1.31，1.35(d，J＝5.4Hz，3H)，1.39，1.42(d，J＝6.9Hz，3H)，1.7-1.8(m，1H)，3.2-3.4(m，2H)，3.74(s，3H)，4.24，4.38(q，J＝6.9Hz，1H)，4.77(q，J＝5.4Hz，1H)
IR(纯净)：1755cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝203(M+-1)，59(基峰)
实施例14
(R)-(-)-2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将8.4g(0.204mol)硼氢化钠悬浮在35.8g(0.17mol)(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸甲酯(在参考实施例5中获得)溶在170ml甲苯中的溶液中。在搅拌下向其中缓慢地滴加40.8ml(1.02mole)甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌4小时以进行反应。向该反应混合物中加入50ml水，然后搅拌0.5小时。分离出有机层。再用50ml甲苯反萃取水层。将这两部分有机层合并，并依次用50ml水和50ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的溶液用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了28.9g(收率：98.0％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：47.0℃(80.0Pa)
[α]D 24.0：-37.0°(c＝1.05，CHCl3)
IR、NMR和MS光谱与在实施例4中获得的化合物相同。
参考实施例6
(R)-(+)-2-(1-正丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯
将催化量的吡啶对甲苯磺酸盐加到29.2g(0.2mol)(R)-(+)-乳酸异丁酯和22.0g(0.22mol)正丁基乙烯基醚中。将所得混合物在室温搅拌4小时以进行反应。向其中加入100ml乙酸乙酯，然后依次用100ml饱和碳酸氢钠水溶液、40ml水和40ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂，获得了46.8g(收率：94.9％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：67℃(26.7Pa)
[α]D 24.2：+79.2°(c＝1.04，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：
0.9-1.0(m，9H)，1.3-1.6(m，10H)，1.9-2.0(m，1H)，3.4-3.7(m，2H)，3.9-4.0(m，2H)，4.22，4.36(q，J＝6.9Hz，1H)，4.78(q，J＝5.4Hz，1H)
IR(纯净)：1753cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝245(M+-1)，101(基峰)
实施例15
(R)-(-)-2-(1-正丁氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将8.4g(0.204mol)硼氢化钠悬浮在44.1g(0.17mol)(R)-(+)-2-(1-正丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯(在参考实施例6中获得)溶在170ml甲苯中的溶液中。在搅拌下向其中缓慢地滴加41.3ml(1.02mol)甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌5小时以进行反应。向该反应混合物中加入50ml水，然后搅拌0.5小时。分离出有机层。用50ml甲苯萃取水层。将这两部分有机层合并，并依次用50ml水和50ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤的溶液用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂，获得了27.4g(收率：91.3％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：51.0℃(53.3Pa)
[α]D 24.0：-45.8°(c＝1.09，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：
0.93，0.95(t，J＝7.2Hz，3H)，1.12，1.17(d，J＝6.3Hz，3H)，1.34，1.35(d，J＝5.4Hz，3H)，1.3-1.4(m，2H)，1.5-1.6(m，2H)，2.44(dd，J＝4.5，7.8Hz，0.5H)，3.17(dd，J＝3.3，9.0Hz，0.5H)，3.4-3.7(m，4H)，3.8-3.9(m，1H)，4.71，4.79(q，J＝5.4Hz，1H)
IR(纯净)：3448cm-1(OH)
MS(GC-MS)m/e＝175(M+-1)，59(基峰)
参考实施例7
(R)-(+)-2-(1-环己氧基乙氧基)丙酸异丁酯
将催化量的吡啶对甲苯磺酸盐加到29.2g(0.2mol)(R)-(+)-乳酸异丁酯和28.0g(0.22mol)环己基乙烯基醚中。将所得混合物在室温搅拌4小时以进行反应。向其中加入100ml乙酸乙酯，然后依次用100ml饱和碳酸氢钠水溶液、40ml水和40ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的物质用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂，获得了54.2g(收率：99.4％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：90℃(40.0Pa)
[α]D 24.2：+100.6°(c＝1.34，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：
0.95(d，J＝6.6Hz，6H)，1.2-1.3(m，6H)，1.35，1.37(d， J＝5.1Hz，3H)，1.39，1.42(d，J＝6.9Hz，3H)，1.7-1.8(m，4H)，1.9-2.0(m，1H)，3.4-3.6(m，1H)，3.9-4.0(m，2H)，4.26，4.38(q，J＝6.9Hz，1H)，4.84，4.91(q，J＝5.1Hz，1H)
IR(纯净)：1752cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝257，127(基峰)
实施例16
(R)-(-)-2-(1-环己氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将8.4g(0.204mol)硼氢化钠悬浮在47.9g(0.17mol)(R)-(+)-2-(1-环己氧基乙氧基)丙酸异丁酯(在参考实施例7中获得)在170ml甲苯内的溶液中。在搅拌下向其中缓慢地滴加41.3ml(1.02mol)甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌7小时以进行反应。向该反应混合物中加入50ml水，然后搅拌0.5小时。分离出有机层。用50ml甲苯萃取水层。将这两部分有机层合并，并依次用50ml水和50ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤的溶液用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂，获得了30.5g(收率：88.7％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
沸点：76.0℃(53.3Pa)
[α]D 24.0：-57.6°(c＝0.89，CHCl3)
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：
1.12，1.16(d，J＝6.6Hz，3H)，1.2-1.3(m，4H)，1.34，1.35(d，J＝5.1Hz，3H)，1.5-1.6(m，2H)，1.7-1.8(m，2H)，1.8-1.9(m，2H)，2.78(dd，J＝4,5，8.1Hz，0.5H)，3.21(dd，J＝3.3，9.0Hz，0.5H)，3.5-3.6(m，3H)，3.7-3.9(m，1H)，4.76(q，J＝5.1Hz，0.5H)，4.89(q，J＝5.4Hz，0.5H)
IR(纯净)：3448cm-1(OH)
MS(GC-MS)m/e＝187，59(基峰)
实施例17
(R)-(-)-2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将1.0g(0.204mol)硼氢化钠悬浮在5.0g(0.02mol)(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯在20ml甲苯中的溶液内。在搅拌下向其中缓慢地滴加7.0ml(0.12mol)甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃。滴加完成后，将所得混合物在40℃搅拌7小时、在室温搅拌过夜和在60℃搅拌2小时以进行反应。向该反应混合物中加入20ml水，然后搅拌0.5小时。分离出有机层。用20ml甲苯萃取水层。将这两部分有机层合并，并依次用20ml水和20ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤的溶液用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂，获得了3.0g(收率：84.4％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
[α]D 24.0：-37.6°(c＝1.03，CHCl3)
IR和MS光谱与在实施例4中获得的化合物相同。
参考实施例8
(S)-2-甲基-3-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸甲酯
将催化量的吡啶对甲苯磺酸盐加到5.9g(0.05mol)(S)-(+)-3-羟基-2-甲基丙酸甲酯中。在室温向其中滴加5.5g(0.055mol)异丁基乙烯基醚。然后在室温搅拌4小时以进行反应。向其中加入100ml甲苯。将所得化合物依次用50ml 0.1％氢氧化钠水溶液和20ml水洗涤。洗涤过的物质进行真空蒸馏以除去溶剂，获得了10.5g(收率：97.0％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：0.91(d，6H，J＝6.6Hz)，1.18(d，3H，J＝6.9Hz)，1.27，1.29(d，3H，J＝5.4Hz)，1.8-1.9(m，1H)，2.7-2.8(m，1H)，3.13，3.17(dd，1H，J＝6.6，0.9Hz)，3.31，3.34(dd，1H，J＝6.6，0.6Hz)，3.69(s，3H)，3.4-3.7(m，2H)，4.67，4.69(q，1H，J＝5.4Hz)
IR(纯净)：1754cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e＝217(M+-1)，73(基峰)
实施例18
(S)-2-甲基-3-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇
将5.5g(0.025mol)参考实施例8所得(S)-2-甲基-3-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸甲酯与6.0g(0.15mol)硼氢化钠悬浮在50ml甲苯中。在搅拌下向其中缓慢地滴加24.0g甲醇以进行反应，同时将反应系统的内温保持在60℃或以下。将该反应混合物用50ml水洗涤2次。将洗涤过的物质真空蒸馏以除去溶剂，获得了3.8g(收率：80.0％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：0.90(d，6H，J＝6.6Hz)，0.94(d，3H，J＝6.6Hz)，1.31(d，3H，J＝5.4Hz)，1.8-1.9(m，1H)，1.9-2.1(m，1H)，2.57，2.59(d，1H，J＝11.1Hz)，3.2-3.7(m，6H)，4.60，4.65(q，1H，J＝5.4Hz)
IR(纯净)：3422cm-1(OH)
MS(GC-MS)m/e：189(M+-1)，57(基峰)
参考实施例9
(R)-2-(甲氧基甲氧基)丙酸异丁酯
将2.0g 60％氢化钠悬浮在50ml甲苯中。将该悬浮液在冰浴上冷却。在搅拌下向其中滴加7.3g(R)-(+)-乳酸异丁酯，然后搅拌1小时。向其中加入5.0g甲氧基氯甲烷，然后搅拌3小时。将该反应混合物依次用50ml饱和碳酸氢钠水溶液和30ml水洗涤。将洗涤过的物质进行真空蒸馏以除去溶剂，获得了9.0g(收率：86.6％)油状本标题化合物。
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：
0.93(d，6H，J＝6.9Hz)，1.43(d，3H，J＝6.9Hz)，
1.95(d，1H，J＝6.9Hz)，3.38(s，3H)，3.92(d，2H，J＝6.9Hz)，4.24(q，1H，J＝6.9Hz)，4.67(d，1H，J＝10.2Hz)，4.70(d，1H，J＝10.2Hz)
IR(纯净)：1752cm-1(CO)
MS(GC-MS)m/e：189(M+-1)，89(基峰)
实施例19
(R)-2-(甲氧基甲氧基)-1-丙醇
将5.2g(0.025mol)参考实施例9所得(R)-2-(甲氧基甲氧基)丙酸异丁酯与1.1g(0.030mol)硼氢化钠悬浮在40ml戊烷中。在搅拌下向其中缓慢地滴加3.2g甲醇以进行反应，同时将反应系统的内温保持在30℃或以下。向该反应混合物中加入80ml乙醚，然后用20ml水洗涤2次，用10ml盐水洗涤一次。将洗涤过的物质用硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂，获得了3.4g(收率：91.5％)油状本标题化合物。
1H-NMR(300MHz，CHCl3-d1)，δ：1.15(d，3H，J＝6.3Hz)，2.85(dd，1H，J＝8.4，4.2Hz)，3.39(s，3H)，3.4-3.6(m，2H)，3.7-3.8(m，1H)，4.68(d，1H，J＝11.1Hz)，4.71(d，1H，J＝11.1Hz)
IR(纯净)：3448cm-1(OH)
MS(GC-MS)m/e：119(M+-1)，89(基峰)
实施例20
(R)-(-)-1，2-丙二醇
将61.5g(0.42mol)(R)-(+)-乳酸异丁酯和11.5g(0.305mol)硼氢化钠置于250ml甲苯中。在室温及搅拌下，向其中滴加54g(1.69mol)甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃或以下。在室温搅拌，2小时后，通过GC证实原料已消失。向该反应混合物中加入50ml甲醇，在室温搅拌1小时以使剩余硼氢化钠失去活性。向该反应混合物中滴加35％盐酸水溶液以将其中和至pH 7.3。将所得混合物经由硅藻土过滤。将甲苯相(滤液)真空蒸馏。将所得残余物在111℃/5.3KPa的沸点蒸馏，获得了18.3g(收率：78.9％)(R)-(-)-1，2-丙二醇。
[α]D 26：-21.9°(c＝7.5，H2O)[在《合成》 Synthesis，142(1984)中记载的参考值是[α]D 25：-20.1 °(c＝8，H2O)]
NMR和IR光谱与标准外消旋化合物相同。
实施例21
(S)-(+)-1，2-丙二醇
将44.4g(0.42mol)(R)-(-)-乳酸甲酯(98.4％e.e.)和11.5g(0.305mol)硼氢化钠置于250ml环己烷中。按照与实施例20相同的方式进行反应和处理。通过蒸馏获得了19.2g(83％)(S)-(+)-1，2-丙二醇。
[α]D 20：+16.7°(纯净)
通过使用手性柱的HPLC测定产物的旋光纯度，为98.4％e.e。
比较实施例1(依据JP-A-1-250369进行)
(R)-(-)-2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇
在室温，将4.9g(0.12mol)硼氢化钠悬浮在24.9g(0.10mol)(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯在100ml 1，2-二氯乙烷中的溶液中。在搅拌下向其中缓慢地滴加24.0ml(0.60mol)甲醇，以使得反应系统的内温保持在40℃。滴加完成后，将所得混合物在室温搅拌4小时以进行反应，期间通过GC监测原料是否消失。需要20小时。向该反应混合物中加入50ml水，然后搅拌0.5小时。分离出有机层。用50ml甲苯萃取水层。将这两部分有机层合并，并依次用30ml水和30ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤过的溶液用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了16.3g(收率：92.6％)油状本标题化合物(非对映体混合物)。
[α]D 24.0：-37.9°(c＝1.07，CHCl3)
IR和MS光谱与在实施例4中获得的化合物的那些一致。
比较实施例2(在甲醇溶剂中进行的反应)
(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸甲酯
在室温，将0.5g(0.012mol)硼氢化钠悬浮在10ml甲醇中。搅拌下，向其中加入2.5g(0.01mol)(R)-(+)-2-(1-异丁氧基乙氧基)丙酸异丁酯。将所得混合物在室温搅拌6小时，但是没有发现任何变化。因此将该混合物加热至60℃，并搅拌4小时以进行反应。分析粗的反应混合物。结果发现，剩余的原料占7％，主产物包括92％的通过异丁酯原料转化成相应的甲酯(酯交换)而形成的标题化合物，没有检测到任何2-(1-异丁氧基乙氧基)-1-丙醇。反应后，加入20ml水，然后搅拌0.5小时。之后加入50ml甲苯，并分离出有机层。用20ml甲苯萃取水层。将这两部分有机层合并，并依次用20ml水和20ml饱和氯化钠水溶液洗涤。将洗涤的溶液用无水硫酸钠干燥，然后真空蒸馏以除去溶剂。将所得浓缩物蒸馏，获得了1.8g(收率：90.8％)油状甲酯化合物。该化合物的GC-MS光谱与在参考实施例5中获得化合物的一致。

Claims (1)

1.制备下述通式(II)醇衍生物的方法：
其中R2和R3分别独立地为氢原子或具有1-4个碳原子的烷基；X是氢原子或可以在酸性条件下除去的羟基保护基；且n是0或1，
所述方法包括在至少一种选自芳烃、脂族烃和脂环族烃的溶剂与甲醇的混合溶剂中用硼氢化钠还原下述通式(I)酯化合物：
其中R1是具有1-4个碳原子的烷基；且R2、R3、X和n定义同上。
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