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CN108276276A - 3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法 - Google Patents

3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法 Download PDF

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CN108276276A
CN108276276A CN201711456922.3A CN201711456922A CN108276276A CN 108276276 A CN108276276 A CN 108276276A CN 201711456922 A CN201711456922 A CN 201711456922A CN 108276276 A CN108276276 A CN 108276276A
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reflux
methanol
toluene
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cyanoacetic acid
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苏�衡
王加高
李海燕
申传伟
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CHANGZHOU SYNERGETICA Ltd
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CHANGZHOU SYNERGETICA Ltd
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
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    • C07C51/08—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from nitriles

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Abstract

本发明提供了3‑甲基戊‑2‑烯二酸二甲酯制备方法，本发明所述方法具有原料易得，收率较高，废渣较少，适合工业化生产。

Description

3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法
技术领域
本发明农药中间体领域，具体涉及3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法。
背景技术
4，6-二甲基阔马酸甲酯是合成甲氧普林的原料之一，目前此结构主要合成方法是用乙酰乙酸甲酯在无机酸或有机酸的催化(硫酸、氯化氢、对甲基苯磺酸等)进行催化反应，得到4，6-二甲基阔马酸甲酯，工艺收率底下，对反应设备有较强的腐蚀性，我公司设计研发出一个新的代替4，6-二甲基阔马酸甲酯中间体的化合物3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯。目前此合成方法没有具体的报道，反应条件温和，无需高温高压，操作安全。
发明内容
3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法，包括以下步骤：
步骤1)依次将乙酰乙酸甲酯、氰乙酸、醋酸铵、醋酸、甲苯加入反应釜中，机械搅拌，升温至回流带水；反应8-12h后，采用TLC(hex/EA＝4/1，碘)验证氰乙酸反应完全后，降温至20-25℃，负压蒸除溶剂后，得到紫黑色浑浊液体氰乙酸-01；
其中，各原料用量分别为：乙酰乙酸甲酯700-720g、氰乙酸500g、醋酸铵 28-30g、醋酸500-700ml、甲苯1300-1800ml。
步骤2)将步骤1)中得到的紫黑色浑浊液体氰乙酸-01升温至内温110℃，此时体系PH＝3.5-5，缓慢滴加氢氧化钠溶液，约2h滴完，体系变为深红色；然后以每小时升10℃进行升温至回流；当回流后，将回流装置改为常压蒸馏装置，除去低沸物，使回流温度达到116℃左右，反应约12-16h，降温处理；
用30％盐酸调PH≤2，有少量盐析出，过滤，滤液用甲苯提取6次至水相中基本无产品，合并有机层，110℃减压蒸出溶剂后，体系内加入一定量的甲醇，升温至回流，体系均匀，内温85℃，反应2-4h，约有75％单酯产生；加分水器，蒸出低沸物和水，使内温升至90℃，保持0.5-1h，降温至30-50℃，得到氰乙酸 -02待用；
其中，各原料用量分别为：氰乙酸-01 726g；30％氢氧化钠溶液3400-3500g；甲苯每次加入量为500-700ml；甲醇80-150ml。
步骤3)将一定量的甲醇加入氰乙酸-02液体中，加入281#树脂升温至回流。内温约72℃，反应约8h后加分水器蒸出低沸物至内温等于100℃-120℃，补加一定量的新鲜甲醇，保持内温90℃左右在反应，先回流0.5h，再用分水器除去低沸物使内温90℃左右反应3h，操作反应至单酯反应完；
过滤，滤饼用甲苯漂洗，母液转入单口瓶中，60℃减压浓缩至基本无甲醇，加入1L甲苯，用饱和碳酸氢钠150ml至弱碱性且杂质都洗掉，再用饱和食盐水 200ml洗至中性，无水硫酸镁干燥；过滤，100℃浓缩干得棕黄色液体；机械泵减压蒸馏，收集85℃蒸馏无色液体，即为产品。
其中，各原料用量分别为：氰乙酸-02 491g；第一次甲醇加入500-600g；补加甲醇80-150g；281#树脂50-70g。
本发明所述方法具有原料易得，收率较高，废渣较少，适合工业化生产。
附图说明
图1为反应步骤1。
图2为反应步骤2。
图3为反应步骤3。
具体实施例
下面结合实施实例具体说明本发明，但所述实施例不用来限制本发明范围。
实施例1：
1)将原料依次加入5L反应瓶中，体系淡蓝浑浊液，机械搅拌，升温至回流带水。反应约10h，TLC(hex/EA＝4/1，碘)氰乙酸基本反应完，降温处理，带出水共260g，且带有醋酸在里头。略负压蒸出溶剂后，剩余紫黑色浑浊液体待用(约含750g产品)。
名称 投料量
乙酰乙酸甲酯 712g
氰乙酸 500g
醋酸铵 29.5g
醋酸 600ml
甲苯 1300ml
2)将01剩余紫黑色浑浊液体升温至内温110℃，此时体系PH＝3.5-5，缓慢滴加氢氧化钠溶液，体系会有氨气产生，约2h滴完，体系变为深红色。然后每小时升10℃左右，会有氨气产生一直升温至回流。当回流后，将回流装置改为常压蒸馏装置，除去低沸物，使回流温度达到116℃左右(共蒸出350ml左右液体)，反应约14h，降温处理。
用30％盐酸调PH≤2，有少量盐析出，过滤，滤液用甲苯500ml×5提取至基本无产品，合并有机层，110℃减压蒸出溶剂，剩约550g棕色液体，加100ml 甲醇，升温至回流，体系均匀，内温85℃，反应3h，约有75％单酯产生。加分水器，蒸出低沸物和水，使内温升至90℃，保持0.5h，降温至40℃待用。
名称 投料量
氰乙酸-01 726.08g
30％氢氧化钠溶液 3600g
3)将原料加入02液体中，加入281#树脂升温至回流。内温约72℃，反应约8h后加分水器蒸出低沸物至内温等于100℃-120℃，补加80g新鲜甲醇，保持内温90℃左右在反应，先回流0.5h，再用分水器除去低沸物使内温90℃左右反应3h，操作反应至单酯反应完。
过滤，滤饼用甲苯漂洗，母液转入单口瓶中，60℃减压浓缩至基本无甲醇，加入1L甲苯，用饱和碳酸氢钠150ml至弱碱性且杂质都洗掉，再用饱和食盐水 200ml洗至中性，无水硫酸镁干燥。过滤，100℃浓缩干得棕黄色液体480g。
机械泵减压蒸馏，收集85℃蒸馏无色液体，约470g。
名称 投料量
氰乙酸-02 491g
甲醇 500g
281#树脂 60g
实施例2:
1)将原料依次加入5L反应瓶中，体系淡蓝浑浊液，机械搅拌，升温至回流带水。反应约10h，TLC(hex/EA＝4/1，碘)氰乙酸基本反应完，降温处理，带出水共250g，且带有醋酸在里头。略负压蒸出溶剂后，剩余紫黑色浑浊液体待用(约含760g产品)。
名称 投料量
乙酰乙酸甲酯 700g
氰乙酸 500g
醋酸铵 28g
醋酸 600ml
甲苯 1500ml
2)将01剩余紫黑色浑浊液体升温至内温110℃，此时体系PH＝3.5-5，缓慢滴加氢氧化钠溶液，体系会有氨气产生，约2h滴完，体系变为深红色。然后每小时升10℃左右，会有氨气产生一直升温至回流。当回流后，将回流装置改为常压蒸馏装置，除去低沸物，使回流温度达到116℃左右(共蒸出350ml左右液体)，反应约14h，降温处理。
用30％盐酸调PH≤2约4000g，有少量盐析出，过滤，滤液用甲苯600ml ×5提取至基本无产品，合并有机层，110℃减压蒸出溶剂，剩约552g棕色液体，加100ml甲醇，升温至回流，体系均匀，内温85℃，反应3h，约有75％单酯产生。加分水器，蒸出低沸物和水，使内温升至90℃，保持0.5h，降温至40℃待用。(相当于491g双酸)
名称 投料量
氰乙酸-01 726.08g
30％氢氧化钠溶液 3441g
3)将原料加入02液体中，加入281#树脂升温至回流。内温约72℃，反应约8h后加分水器蒸出低沸物至内温等于100℃-120℃，补加40g新鲜甲醇，保持内温90℃左右在反应，先回流0.5h，再用分水器除去低沸物使内温90℃左右反应3h，操作反应至单酯反应完。
过滤，滤饼用甲苯漂洗，母液转入单口瓶中，60℃减压浓缩至基本无甲醇，加入1L甲苯，用饱和碳酸氢钠150ml至弱碱性且杂质都洗掉，再用饱和食盐水 200ml洗至中性，无水硫酸镁干燥。过滤，100℃浓缩干得棕黄色液体497g。
机械泵减压蒸馏，收集85℃蒸馏无色液体，约485g。
名称 投料量
氰乙酸-02 491g
甲醇 544g
281#树脂 61g

Claims (4)

1.3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)依次将乙酰乙酸甲酯、氰乙酸、醋酸铵、醋酸、甲苯加入反应釜中，机械搅拌，升温至回流带水；反应8-12h后，采用TLC(hex/EA＝4/1，碘)验证氰乙酸反应完全后，降温至20-25℃，负压蒸除溶剂后，得到紫黑色浑浊液体氰乙酸-01；
步骤2)将步骤1)中得到的紫黑色浑浊液体氰乙酸-01升温至内温110℃，此时体系PH＝3.5-5，缓慢滴加氢氧化钠溶液，约2h滴完，体系变为深红色；然后以每小时升10℃进行升温至回流；当回流后，将回流装置改为常压蒸馏装置，除去低沸物，使回流温度达到116℃左右，反应约12-16h，降温处理；
用30％盐酸调PH≤2，有少量盐析出，过滤，滤液用甲苯提取6次至水相中基本无产品，合并有机层，110℃减压蒸出溶剂后，体系内加入一定量的甲醇，升温至回流，体系均匀，内温85℃，反应2-4h，约有75％单酯产生；加分水器，蒸出低沸物和水，使内温升至90℃，保持0.5-1h，降温至30-50℃，得到氰乙酸-02待用；
步骤3)将一定量的甲醇加入氰乙酸-02液体中，加入281#树脂升温至回流。内温约72℃，反应约8h后加分水器蒸出低沸物至内温等于100℃-120℃，补加一定量的新鲜甲醇，保持内温90℃左右在反应，先回流0.5h，再用分水器除去低沸物使内温90℃左右反应3h，操作反应至单酯反应完；
过滤，滤饼用甲苯漂洗，母液转入单口瓶中，60℃减压浓缩至基本无甲醇，加入1L甲苯，用饱和碳酸氢钠150ml至弱碱性且杂质都洗掉，再用饱和食盐水200ml洗至中性，无水硫酸镁干燥；过滤，100℃浓缩干得棕黄色液体；机械泵减压蒸馏，收集85℃蒸馏无色液体，即为产品。
2.根据权利要求1所述的3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法，其特征在于，步骤1)中，各原料用量分别为：乙酰乙酸甲酯700-720g、氰乙酸500g、醋酸铵28-30g、醋酸500-700ml、甲苯1300-1800ml。
3.根据权利要求1所述的3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法，其特征在于，步骤2)中，各原料用量分别为：氰乙酸-01 726g；30％氢氧化钠溶液3400-3500g；甲苯每次加入量为500-700ml；甲醇80-150ml。
4.根据权利要求1所述的3-甲基戊-2-烯二酸二甲酯制备方法，其特征在于，步骤3)中，各原料用量分别为：氰乙酸-02 491g；第一次甲醇加入500-600g；补加甲醇30-80g；281#树脂50-70g。
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