CN1273438C

CN1273438C - 1，2－二烯丁酸甲酯的生产方法

Info

Publication number: CN1273438C
Application number: CNB2004100249311A
Authority: CN
Inventors: 麻生明; 金鑫; 蔡杨君
Original assignee: Shanghai Institute of Organic Chemistry of CAS
Current assignee: Shanghai Institute of Organic Chemistry of CAS
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: CN1583707A

Abstract

本发明涉及种1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法，由下述二步反应获得；从α-溴代乙酸甲酯和三苯基膦为原料生成膦叶立德-甲氧羰基亚甲基三苯基膦；再由所生成的膦叶立德和乙酰氯制备1，2-二烯丁酸甲酯。

Description

1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法

技术领域

本专利介绍的是关于1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法，使其在常规条件下利用一般试剂能够生产出高纯度1，2-二烯丁酸甲酯，从而达到工业化生产的技术要求。

背景技术

1，2-二烯丁酸甲酯是一类有着广泛用途的化学中间体。它在不同亲电试剂进攻下极易环化生成具有生物活性的化学中间体呋喃酮即γ-丁烯酸内酯环化合物，γ-丁烯酸内酯环化合物作为一些天然产物的合成中有着极为广泛的用途[a)J.Am.Chem.Soc.1979，1544；b)J.Org.Chem.1982，1221]；此外1，2-二烯丁酸甲酯易与卤代物加成生成一个多取代的烯烃，而此类的烯烃在常规的化学制备中很难直接合成，有着极高的科研价值。因此1，2-二烯丁酸甲酯的生产具有较大的经济价值和发展前景。

关于1，2-二烯丁酸甲酯的制备，国外文献中有很多的报道，大多是比较繁琐且代价昂贵，没有工业生产价值。Bibas，Herve；Wong，Ming Wah；Wentrup，Curt利用膦叶立德(甲氧羰基亚甲基三苯基膦)进行Wittig反应得到该产品[Chem.Europ.J.；EN；3；2；1997；237-248]。其生产工艺利用膦叶立德与乙烯酮反应制得产品，此法较以前的合成方法简便许多，但是应用到工业生产上仍然有一定的困难：首先乙烯酮的价格偏贵，生产成本较高；其次文献产率为35％，且须严格进行无水无氧操作，不适合工业生产；最后此法后处理较麻烦，时间长，影响整个生产周期。

Lang，Robert W.；Hansen，Hans-Juergen等人于1979年利用膦叶立德(甲氧羰基亚甲基三苯基膦)作为原料与乙酰氯进行Wittig反应以较低的成本、不低的产率(产率为40％)得到1，2-二烯丁酸甲酯[a)Helv.Chim.Acta；GE；1980；63；438-455 b)Org.Synth.Coll.Vol VII；232-235]。本生产方案正是以此反应机理进行尝试的，在小试过程中，确实能够以文献产率得到本产品。但是文献中要求所有溶剂进行无水处理，并且在反应过程中需要氮气保护，这个对于工业化生产来讲是非常困难的；并且后处理时文献中作为淋洗剂洗涤反应中生成的三苯基氧膦副产物的是价格昂贵的正戊烷，使得生产成本增加。随后选择了乙醚、石油醚等溶剂替代正戊烷，发现因溶剂对三苯基氧膦有一定溶解度导致后处理淋洗过滤需要反复数次，溶剂量大、持续工作时间长也增加了生产成本。因此参照了Paik，Yi Hyon；Dowd，Paul制备1，2-二烯丁酸乙酯的后处理方法并加以改进[J.Org.Chem.；1986；51；2910-2913.]，摸索出纯化因未处理反应溶剂而产生的醋酸和醋酸酐杂质的方法，使该工艺能够真正投入到工业化生产中去。

发明内容

本发明的目的是一种提高1，2-二烯丁酸甲酯生产的方法，具体地说该方法是在工业化条件下能够最为简便经济地合成1，2-二烯丁酸甲酯的方法。

本发明的生产技术方法分为两个部分：1)、从α-溴代乙酸甲酯和三苯基膦为原料生成膦叶立德—甲氧羰基亚甲基三苯基膦；2)、膦叶立德和乙酰氯制备1，2-二烯丁酸甲酯。

1)、膦叶立德—甲氧羰基亚甲基三苯基膦制备工艺：

在有机溶剂中和-10～35℃下，三苯基膦和α-溴代乙酸甲酯反应1～10小时获得膦叶立德—甲氧羰基亚甲基三苯基膦。其中三苯基膦和α-溴代乙酸甲酯的摩尔比为1∶0.8～2。所述的有机溶剂可以是二氯甲烷、氯仿、苯、甲苯、二甲苯或乙腈。

反应结束后有大量的白色固体析出。过滤，固体用水溶解，再用无机碱水溶液碱化(pH＝7.5～14)，所述的无机碱是一价或二价金属的氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐。氢氧化钠或钾、氢氧化钙、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钙、碳酸钾、碳酸钠等。溶液中有大量白色固体析出，静置2～4个小时后过滤，固体用水洗涤，晾干得到白色固体产品。产率为81～96％。

2)、1，2-二烯丁酸甲酯制备工艺：

在有机溶剂中、-10～35℃和有机碱存在下，在常压或减压状态下，膦叶立德和乙酰氯反应1-10小时获得1，2-二烯丁酸甲酯，膦叶立德、乙酰氯和有机碱的摩尔比依次为1∶1～2∶1～10。有机溶剂可选择二氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯或乙腈；有机碱可选择吡啶、哌啶或者碳数为1～8的长链胺类化合物。该反应最好在减压状态下进行。所述的减压状态是控制压力在1000～8000Pa为好，压力如太高会导致反应溶剂被抽走，影响反映产率；压力如太低，则不能将反应生成的HCl气体抽去，使其容易与1，2-二烯丁酸甲酯发生加成反应，生成不易去除的2-氯-2-丁烯酸甲酯杂质。

反应停止后的母液利用冷却装置由加热减压(10～4000Pa)抽出产物溶液，温度不宜超过120℃，通常30-80℃，以免1，2-二烯丁酸甲酯与母液中的胺盐酸盐加成产生2-氯-2-丁烯酸甲酯杂质，所得溶液用稀的无机碱水溶液中和或呈碱性(pH＝7.0～14)，洗去反应中生成的醋酸以及醋酸酐杂质，所述的无机碱是一价或二价金属的氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐。氢氧化钠或钾、氢氧化钙、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钙、碳酸钾、碳酸钠等。水层用反应溶剂萃取1～5次，合并有机层，浓缩或蒸馏，得到无色或淡黄色液体，产率：25～57％。

在以往国外文献所报道的1，2-二烯丁酸甲酯合成方法均为实验室小量制备，所用试剂都需经过无水处理，后处理繁琐，须用大量的溶剂洗涤反应生成的三苯基氧膦副产物并过滤，国外文献所采用的淋洗剂一般为价格昂贵的正戊烷或者对三苯基氧膦有一定溶解度的乙醚、石油醚，须反复过滤淋洗过滤，加大了生产成本以及时间，并且未提供生产过程中产生的各类杂质如2-氯-2-丁烯酸甲酯、醋酸以及醋酸酐等杂质的提纯方法。经过大量实验的摸索，本发明成功解决了以上出现的各类问题，利用未处理的化学试剂在无氮气保护下完成了中试实验，得到的中试产率已达到国外文献报道的无水无氧处理得到的40％实验室产率，并且整个产品生产周期可控制在两天以内，大大提高生产效率，从而实现1，2-二烯丁酸甲酯的工业化投产。综上所述，本发明反应条件简单、操作方便、反应周期短、效率高，非常适合进行大规模的工业化生产。

附图说明

1、图1为本发明方法生产的1，2-二烯丁酸甲酯的¹HNMR谱图。

2、图2为反应中未采取减压操作得到的不纯产物1HNMR谱图，内含2-氯-2-丁烯酸甲酯、醋酸以及醋酸酐杂质。

3、图3为按照文献方法实验室小量制备得到的1，2-二烯丁酸甲酯的1HNMR谱图。

具体实施方式

通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不能限制本发明的内容。

实施例1

将三苯基膦1000g(3.82mol)溶于3000ml苯，置于5L反应瓶中。室温下缓慢滴加α-溴代乙酸甲酯362ml(3.82mol)，室温下反应过夜，有大量的白色固体析出。过滤，固体用乙醚洗涤后到入温水溶解。完全溶解后用2N氢氧化钠水溶液碱化，溶液中有大量白色固体析出，冷却后过滤，固体用水洗涤，晾干。得到白色固体甲氧羰基亚甲基三苯基膦1223g，产率：95.9％。

将甲氧羰基亚甲基三苯基膦334克(1.0mol)溶于1100ml二氯甲烷和169ml三乙胺(1.2mol)，减压状态下滴加乙酰氯86ml(1.2mol)和50ml二氯甲烷的混合溶液，1小时加完。继续在减压下反应4小时。反应停止后油泵减压抽出产品溶液，所得溶液用1％氢氧化钠水溶液洗至水层呈碱性，水层用乙醚萃取4次，合并有机层，浓缩，水泵减压将产品蒸出，得到无色液体37克，产率为38％。另附产品¹HNMR谱，见图1。

¹HNMR(300MHz，CDCl₃)：δ5.62-5.66(t，1H)，5.21-5.23(d，2H)，3.74(s，3H)。

实施例2

甲氧羰基亚甲基三苯基膦制备方法同例1。

将甲氧羰基亚甲基三苯基膦167克(0.5mol)溶于700ml二氯甲烷和140ml三乙胺(1.0mol)，室温状态下滴加乙酰氯37ml(0.5mol)和150ml二氯甲烷的混合溶液，加完后继续在室温下反应10小时。反应停止后油泵减压抽出产品溶液，所得溶液浓缩，水泵减压将产品蒸出，得到无色液体20克，产率为41％。另附产品¹HNMR谱，图2显示在含有产品1，2-二烯丁酸甲酯的同时，另有2-氯-2-丁烯酸甲酯、醋酸和醋酸酐杂质生成。

实施例3

甲氧羰基亚甲基三苯基膦制备方法同例1。

将甲氧羰基亚甲基三苯基膦3.4克(0.01mol)溶于40ml五氧化二磷处理的二氯甲烷中，室温氮气保护下状态下滴加1.84ml氢氧化钾处理的三乙胺(0.02mol)和10ml二氯甲烷混合溶液后搅拌10分钟，随后滴加重蒸乙酰氯1.1ml(0.01mol)和10ml二氯甲烷的混合溶液。加完后继续在室温下反应0.5小时。反应停止后将所得反应母液浓缩，石油醚洗涤4次，过滤合并有机层浓缩，水泵减压将产品蒸出，得到淡黄色液体0.5克，产率为51％。另附产品¹HNMR谱，见图3。

Claims

1、一种1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法，其特征是由下述二步反应获得；

1)、膦叶立德—甲氧羰基亚甲基三苯基膦的制备：

在有机溶剂中和-10～35℃下，三苯基膦和α-溴代乙酸甲酯反应1～10小时，其中三苯基膦和α-溴代乙酸甲酯的摩尔比为1∶0.8～2；

2)、1，2-二烯丁酸甲酯的制备：

在有机溶剂中、-10～35℃下和有机碱存在下，在常压或减压状态下，膦叶立德和乙酰氯反应1-10小时，膦叶立德、乙酰氯和有机碱的摩尔比依次为1∶1～2∶1～10。

2、如权利要求1所述的一种1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法，其特征是所述的有机溶剂是二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、苯、甲苯、二甲苯或乙腈。

3、如权利要求1所述的一种1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法，其特征是方法2)中所述的减压状态是控制压力在1000～8000Pa。

4、如权利要求1所述的一种1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法，其特征是反应停止后的母液由加热减压抽出产物溶液，所得溶液用稀的无机碱水溶液中和或呈碱性，水层用有机溶剂萃取1～5次，合并有机层，浓缩或蒸馏。

5、如权利要求4所述的一种1，2-二烯丁酸甲酯的生产方法，其特征是所述的无机碱是一价或二价金属的氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐。