一種環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法與流程
2023-10-06 06:30:34
本發明涉及有機化合物合成技術領域，尤其涉及一種環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法。
背景技術：
環氧胡椒基丙酸甲酯，化學名稱為1-乙醯基-1-(3,4-亞甲基二氧苯基)丙酮，為無色或淡黃色固體，分子式為C12H12O5，熔點60℃，易溶於乙醚，乙腈，乙醇等有機溶劑，難溶於水。它是洋沫莉醛的下遊產品，為一種新型的醫藥中間體，目前全球還沒有人對該產品進行開發，因此關於該產品的文獻資料幾乎沒有。更為重要的是以洋沫莉醛為原料開發的下遊產品大多為醫藥中間體，具有比洋沫莉醛更重要的經濟價值和利益空間。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明要解決的技術問題在於提供一種環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法，首次合成得到環氧胡椒基丙酸甲酯。
本發明提供了一種環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法，包括：
洋茉莉醛和2-氯丙酸甲酯在強鹼性化合物的催化作用下進行反應，得到環氧胡椒基丙酸甲酯。
優選的，所述強鹼性化合物為甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、氨基鈉、正丁基鋰和二異丙基氨基鋰中的任意一種或幾種。
優選的，所述反應的溶劑為甲醇，乙醇，叔丁醇，乙醚，苯、甲苯，乙苯，氮氮二甲基甲醯胺，二氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的任意一種或幾種。
優選的，反應結束後，進行動態結晶，得到環氧胡椒基丙酸甲酯。
優選的，所述洋茉莉醛、2-氯丙酸甲酯和強鹼性化合物的摩爾比為1：(1～1.5)：(1～1.5)。
優選的，所述反應的溫度為-20～30℃。
優選的，所述強鹼性化合物的加入時間為0～5h。
優選的，所述反應的時間為0～120min。
與現有技術相比，本發明提供了一種環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法，包括：洋茉莉醛和2-氯丙酸甲酯在強鹼性化合物的催化作用下進行反應，得到環氧胡椒基丙酸甲酯。本發明首次通過合成方法製備得到環氧胡椒基丙酸甲酯，以強鹼性化合物為催化劑，反應具有較高的收率，製備得到的環氧胡椒基丙酸甲酯具有較高純度，整個工藝反應時間短，條件溫和，成本較低，適合工業化生產。
附圖說明
圖1為本發明實施例1提供的環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法的流程圖；
圖2為實施例1製備的環氧胡椒基丙酸甲酯的核磁氫譜圖；
圖3為實施例1製備的環氧胡椒基丙酸甲酯的核磁碳譜圖；
圖4為實施例1製備的環氧胡椒基丙酸甲酯的核磁DEPT 135°碳譜圖。
具體實施方式
本發明提供了一種環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法，包括：
洋茉莉醛和2-氯丙酸甲酯在強鹼性化合物的催化作用下進行反應，得到環氧胡椒基丙酸甲酯。
本發明首次通過合成方法製備得到環氧胡椒基丙酸甲酯，以強鹼性化合物為催化劑，反應具有較高的收率，製備得到的環氧胡椒基丙酸甲酯具有較高純度，整個工藝反應時間短，條件溫和，成本較低，適合工業化生產。
本發明優選的，所述強鹼性化合物為甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、氨基鈉、正丁基鋰和二異丙基氨基鋰中的任意一種或幾種；更優選為甲醇鈉。
當催化劑為甲醇鈉時，副產物為甲醇，可以回收。
所述反應方程式如下：
化合物Ⅰ為產物環氧胡椒基丙酸甲酯。
所述反應的溶劑優選為甲醇，乙醇，叔丁醇，乙醚，苯、甲苯，乙苯，氮氮二甲基甲醯胺，二氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的任意一種或幾種；更優選為甲苯。
當採用甲苯為溶劑時，其可以循環回收使用。
所述洋茉莉醛、2-氯丙酸甲酯和強鹼性化合物的摩爾比優選為1：(1～1.5)：(1～1.5)，更優選為1：(1.1～1.4)：(1.05～1.3)，更優選為1：(1.15～1.25)：(1.1～1.2)。
所述反應的溫度優選為-20～30℃，更優選為-10～15℃，最優選為-5～5℃。
加入完成後，優選繼續反應0～120min，更優選繼續反應10～60min，最優選繼續反應15～25min。
反應結束後，本發明優選的，加水淬滅反應，靜置分相，有機相除去溶劑後剩餘粗產物。
所述粗產物優選經過動態結晶，得到環氧胡椒基丙酸甲酯純品。
所述動態結晶的溶劑優選為乙醇，本發明優選進行1～3次動態結晶。
本發明使用動態結晶替代靜態結晶，不僅提高了結晶效率，同時使結晶收率和勞動效率得到大大提高。
本發明創造的步驟簡單，反應條件溫和、易控，反應轉化率、選擇性較高，工藝質量較為穩定。整個工藝是一個非常環保，綠色，安全、穩定的工藝。反應的選擇性和轉化率均在95％以上。
為了進一步說明本發明，下面結合實施例對本發明提供的環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法進行詳細描述。
實施例1
將450g洋茉莉醛加入到裝有3000g甲苯溶劑的反應瓶中，攪拌使洋茉莉醛分散均勻，再加入450g 2-氯丙酸甲酯，加畢，體系降溫至0～5℃之間，間歇將170g甲醇鈉加入到該反應瓶中，嚴格控制加入催化劑時反應瓶中的溫度，加畢，維持此溫度反應0.5h。氣相監測至反應結束(反應終點：洋茉莉醛含量≤0.5％)後，加入1000g水淬滅反應，靜置分層，有機相減壓回收有機溶劑後，剩餘物為粗產品約672g，含量95.4％，反應轉化率為90.55％，剩餘洋茉莉醛含量0.1％。趁熱將該粗產品用1000g酒精動態結晶，待混合液均相後，冷卻至10℃，此時有大量的產物析出，過濾，再將該濾餅進行第二次動態結晶後過濾，濾餅烘乾得環氧胡椒基丙酸甲酯574g，含量為98.0％以上。兩次濾液合併後回收酒精再循環使用。
通過核磁檢測產物結構，見圖2～圖4，其中，圖2為核磁氫譜圖，圖3為核磁碳譜圖，圖4為DEPT 135譜圖，核磁數據如下：
1H NMR(300MHz,CDCl3)ppm：6.83-6.77(m,3H),5.96(s,2H),4.21(s,1H),3.85(s,3H),1.42-1.23(s,3H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)ppm：171.3,147.7,147.7,127.6,120.3,108.2,107.0,101.2,62.4,60.0,52.8,12.6。
DEPT 135(75MHz,CDCl3)ppm：CH,CH3,120.3,108.2,107.0,62.4,60.0,52.8,12.6,CH2,101.2。
由以上數據和圖2～圖4可以看出，本發明製備得到了環氧胡椒基丙酸甲酯。
實施例2
將400g洋茉莉醛、2100g甲苯加入到反應釜中，攪拌並降溫至-5℃，再加入380g 2-氯丙酸甲酯，間斷向該反應釜中加入155g甲醇鈉，控制體系溫度低於0℃。加完甲醇鈉後維持該反應溫度繼續反應20分鐘，反應結束後，加水700g淬滅反應，攪拌、靜置分層。將有機相進行減壓蒸餾回收甲苯循環使用，釜內剩餘物即為粗產品約600g，含量95.7％，反應轉化率為91.23％，剩餘洋茉莉醛含量0.19％。趁熱向其中加入900g酒精進行動態結晶，攪拌待混合液成為一相後開始降溫到-5℃，維持10分鐘後進行抽濾，濾餅再次進行動態結晶後過濾，該濾餅真空乾燥得580g成品環氧胡椒基丙酸甲酯，含量為98.5。兩次濾液合併後回收酒精循環使用。
實施例3
按照表1的配比，催化劑、溶劑種類，採用實施例2的條件，製備環氧胡椒基丙酸甲酯，反應結果見表1。
表1 實施例3反應條件及結果匯總
實施例4
按照表2的配比，反應時間，採用實施例2的條件，製備環氧胡椒基丙酸甲酯，反應結果見表2。
表2 實施例4反應條件及結果匯總
實施例5
按照表3的配比，反應時間，採用實施例2的條件，製備環氧胡椒基丙酸甲酯，反應結果見表3。
表3 實施例5反應條件及結果匯總
由上述實施例及比較例可知，本發明提供的環氧胡椒基丙酸甲酯的製備方法，具有較高的收率。
以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。