蒈醛酸內酯、卡龍酸、卡龍酸酐及其關鍵中間體的新合成方法
2023-05-04 21:07:26
專利名稱：蒈醛酸內酯、卡龍酸、卡龍酸酐及其關鍵中間體的新合成方法
技術領域：
本發明涉及蒈醛酸內酯、卡龍酸、卡龍酸酐及其關鍵中間體的新合成方法。
背景技術：
蒈醒酸內酯(Caronaldehydic acid hemiacetal)是生產目前菊酯類殺蟲劑中毒力最高的溴氰菊酯(分子式如下)的重要中間體，廣泛應用於農藥和醫藥領域，其分子式如下。
權利要求
1.一種3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的合成方法，包括下列步驟 1)以羥基被保護的異戊烯醇(I)為原料；用式(II)的化合物對原料的雙鍵進行加成反應，得到三元環中間體(III)； 2)對三元環中間體(III)上的乙酯基進行水解反應，並脫除保護基R，得到3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸(IV)； 反應路線如下
2.如權利要求I所述的3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的合成方法，其特徵在於，R選自酯類保護基、烷基醚類保護基和矽醚類保護基。
3.如權利要求2所述的3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的合成方法，其特徵在於，所述酯類保護基選自乙醯基、苯甲醯基或取代苯甲醯基；所述烷基醚類保護基選自苄基、三苯基甲燒基或四氫!卩比喃基；所述娃釀類保護基選自二甲基娃基或~■甲基叔丁基娃基。
4.如權利要求I所述的3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的合成方法，其特徵在於，Rl為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基或節基。
5.如權利要求I所述的3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的合成方法，其特徵在於，步驟 I)中所述的加成反應以銅類催化劑為催化劑，反應溶劑選自二氯乙烷、二氯甲烷或甲苯中的一種或多種的混合，反應溫度為25 110°C。
6.如權利要求5所述的3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的合成方法，其特徵在於，所述銅類催化劑選自金屬銅、氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅、三氟甲磺酸亞銅、硫酸銅、醋酸銅、三氟甲磺醯銅以及氯化銅中的一種或多種。
7.如權利要求5或6所述的3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的合成方法，其特徵在於，所述原料與式(II)化合物的摩爾比為(O. 5 I. 5) 1，銅類催化劑與原料的重量比為(O. Ol O. 5) I。
8.—種蒈醛酸內酯的合成方法，包括步驟使3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸溶於水中，調節PH值為7 11，然後進行氧化反應；所述氧化反應的條件為在-5 15°C下，加入有機溶劑、溴化鉀和四甲基哌啶氧化物，並滴加次氯酸鈉的水溶液，然後升高溫度至20 25°C進行反應；氧化反應完全後分離獲得產物蒈醛酸內酯。
9.如權利要求8所述的蒈醛酸內酯的合成方法，其特徵在於，四甲基哌啶氧化物與3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的質量比為(0.01 0.5) I;溴化鉀、四甲基哌啶氧化物和次氯酸鈉的水溶液之間的重量配比為I : (O. I O. 5) (50 100);所述次氯酸鈉水溶液中的氯含量為5 15wt%。
10.如權利要求8或9所述的蒈醛酸內酯的合成方法，其特徵在於，所述3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸採用如權利要求1-7中任一所述的合成方法製得。
11.如權利要求10所述的蒈醛酸內酯的合成方法，其特徵在於，所述步驟2)中，對三元環中間體(III)上的乙酯基進行水解反應並脫除保護基後，不進行後處理，直接降溫並調節其pH值為7 11,然後進行後續的氧化反應。
12.—種卡龍酸的合成方法，包括步驟使3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸溶於水中，調節PH值為8 10，然後進行氧化反應；所述氧化反應的條件為在-5 15°C下，加入乙腈、溴化鉀和四甲基哌啶氧化物，並滴加次氯酸鈉的水溶液，然後攪拌10 50min ;再調節pH值至4 7，滴加亞氯酸鈉的水溶液，滴加完畢後進行反應；氧化反應完全後分離獲得產物蒈醛酸內酯。
13.如權利要求12所述的卡龍酸的合成方法，其特徵在於，四甲基哌啶氧化物與3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸的質量比為(0.01 0.5) I ;溴化鉀、四甲基哌啶氧化物、次氯酸鈉的水溶液和亞氯酸鈉的水溶液之間的重量配比為I : (O. I O. 5) (50 100) (30 100);所述次氯酸鈉水溶液和亞氯酸鈉的水溶液中的氯含量分別為5 15wt % ο
14.如權利要求12或13所述的卡龍酸的合成方法，其特徵在於，所述3-羥甲基-2，2-二甲基環丙基甲酸採用如權利要求1-7中任一所述的合成方法製得。
15.如權利要求14所述的卡龍酸的合成方法，其特徵在於，所述步驟2)中，對三元環中間體(III)上的乙酯基進行水解反應並脫除保護基後，不進行後處理，直接降溫並調節其pH值為8 10,然後進行後續的氧化反應。
16.一種卡龍酸酐的合成方法，包括步驟使卡龍酸進行環合反應得到產物卡龍酸酐；所述卡龍酸由採用如權利要求12-15中任一所述的合成卡龍酸的方法製備獲得。
17.如權利要求16所述的卡龍酸酐的合成方法，其特徵在於，所述環合反應以醋酐為溶劑，於醋酐的回流溫度下進行，反應時間為2 4h。
全文摘要
本發明涉及蒈醛酸內酯、卡龍酸及卡龍酸酐的新合成方法。採用羥基被保護的異戊烯醇為起始物料，然後通過對雙鍵的加成生成三元環關鍵中間體，接下來對乙酯和保護基水解，再通過控制氧化條件分別得到蒈醛酸內酯及卡龍酸。具有條件溫和，生產安全性高，易於工業化生產；無金屬殘渣和其他對環境有汙染的廢液，廢渣，廢氣生成；能夠有效降低成本等優點。
文檔編號C07C27/02GK102952011SQ20111024781
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者秦東光, 張五軍, 孫婧, 李倩, 張平, 康立濤 申請人:上海北卡醫藥技術有限公司