[發(fā)明專利]3-羥甲基四氫呋喃的合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110231257.4
• 申請(qǐng)日: 2011-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN102276559A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅嘯;李和軍;祁同生;賈成國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北威遠(yuǎn)生物化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C07D307/12
• 分類號(hào): C07D307/12
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3-羥甲基四氫呋喃的合成方法。

背景技術(shù)

3-羥甲基四氫呋喃化合物是第三代煙堿類殺蟲劑呋蟲胺的關(guān)鍵中間體，呋蟲胺作為殺蟲劑具有卓越的內(nèi)吸滲透作用,?并在很低的劑量即顯示了很高的殺蟲活性。該藥劑低毒，殘效長(zhǎng)，殺蟲譜廣等特點(diǎn)。目前,?國(guó)內(nèi)外報(bào)道合成3-羥甲基四氫呋喃方法的文獻(xiàn)較少。

????WO2005065689中Gilbert等人使用丙二酸二乙酯和氯代乙酸乙酯反應(yīng)生成2-乙氧?；?丁二酸二乙酯，反應(yīng)收率為64%?(反應(yīng)式1)；2-乙氧酰基-丁二酸二乙酯在硼氫化鈉下還原生成2-羥甲基-1，4-丁二醇?(反應(yīng)式2)，該反應(yīng)收率為66%，2-乙氧?；?丁二酸二乙酯與硼氫化鈉比例為1：6；2-羥甲基-1，4-丁二醇經(jīng)酸性脫水得到3-羥甲基四氫呋喃?(反應(yīng)式3)。

?

使用丙二酸二乙酯合成2-乙氧?；?丁二酸二乙酯（反應(yīng)式1）不僅收率偏低，而且2-乙氧?；?丁二酸二乙酯在后續(xù)反應(yīng)（反應(yīng)式2）中需要使用大量還原劑，不僅成本較高，而且還原反應(yīng)放出大量氫氣，操作比較危險(xiǎn)。另外還原反應(yīng)后還需進(jìn)行脫水反應(yīng)才能得到3-羥甲基四氫呋喃?(反應(yīng)式3)，增加了反應(yīng)步驟。

關(guān)于環(huán)化反應(yīng)，JP8291159A中使用對(duì)甲苯磺酸或?qū)妆交撬崴衔镞M(jìn)行脫水，反應(yīng)后雜質(zhì)較多，需柱層析才能分離純化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種原料易得、收率高、環(huán)境友好、操作簡(jiǎn)單，且適合工業(yè)生產(chǎn)的3-羥甲基四氫呋喃的合成方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了兩種技術(shù)方案，兩種技術(shù)方案均以原料易得的γ-丁內(nèi)酯為起始原料，其第一步均生成了α-取代的γ-丁內(nèi)酯。

其中技術(shù)方案1是：

一種3-羥甲基四氫呋喃的合成方法，以γ-丁內(nèi)酯為起始原料，包括下述制備步驟：

（1）取代反應(yīng)：γ-丁內(nèi)酯在強(qiáng)堿作用下與如下通式（I）的化合物或甲醛反應(yīng)生成α-取代的γ-丁內(nèi)酯。α-取代的γ-丁內(nèi)酯以兩種互變異構(gòu)的形式存在。

其中，R表示H、Cl、Br、C₁-C₅的烷氧基或芐氧基；R₁表示C₁-C₅烷基或芐基。

（2）還原反應(yīng)：將步驟（1）中所得的α-取代的γ-丁內(nèi)酯與金屬硼氫化物在催化劑A作用下，在-5-50℃發(fā)生還原反應(yīng)，得還原產(chǎn)物，在所述還原產(chǎn)物中加酸中和，過濾、脫溶、精餾得到3-羥甲基四氫呋喃，反應(yīng)式如下：

????步驟（1）中所述強(qiáng)堿為有機(jī)胺基堿金屬，如二異丙基氨基鋰，或者有機(jī)胺基堿土金屬，如二異丙基氨基鎂；烷氧基堿金屬，如氨基鈉、氨基鉀或氨基鋰；或烷氧基堿金屬，如甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀或叔丁醇鉀；或堿金屬氫化物，如NaH?或KH。優(yōu)選甲醇鈉。

步驟（1）中γ-丁內(nèi)酯與通式（I）的化合物或甲醛的摩爾比為1：1?到?1：2.0；反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度-5~70℃，反應(yīng)時(shí)間0.5~10h。反應(yīng)溶劑A為C₅-C₁₆的烷烴，如正己烷、庚烷、異辛烷或石油醚；或C₄-C₁₀醚類如THF或甲基叔丁基醚；或簡(jiǎn)單芳烴，如甲苯或二甲苯。所述反應(yīng)溶劑A優(yōu)選甲苯。.

????步驟（2）中所述催化劑A為BF₃或AlCl₃,?用量為反應(yīng)摩爾總量的在5-20%，優(yōu)選10%；金屬硼氫化合物為堿金屬硼氫化合物，如LiBH₄、KBH₄、或NaBH₄。α-取代的γ-丁內(nèi)酯與金屬硼氫化物的摩爾比為1：1-1.5。還原反應(yīng)的溶劑可為醚類（如THF、二異丙醚、二丁醚、甲基叔丁基醚）或醇類（如甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、異丁醇或正丁醇等)，或二者的任意混合物。反應(yīng)溫度為-5~50℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5~10小時(shí)。

???本發(fā)明的技術(shù)方案2是：

???將技術(shù)方案1中的步驟（2）用下述技術(shù)方案替代：

將步驟（1）中所得的α-取代的γ-丁內(nèi)酯在金屬催化劑B作用下，與金屬硼氫化物進(jìn)行還原開環(huán)反應(yīng)，生成2-羥甲基-1，4-丁二醇，然后加酸中和、過濾濃縮后，在酸性催化劑C作用下進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)，生成3-羥甲基四氫呋喃。

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