[發(fā)明專利]一種羧酸酯的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310541820.7
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103772083A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 羅美明;陳思;賈磊;李笑男
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: C07B41/12
• 分類號: C07B41/12;C07C67/10;C07C69/92;C07C69/76;C07C69/88;C07C69/616;C07C69/24;C07C201/12;C07C205/57;C07C231/12;C07C233/54;C07C229/60;C07C227/1
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于制備羧酸酯的新方法，該方法以水楊酸酯作為烷基化試劑與羧酸負離子發(fā)生親核取代反應制備羧酸酯。

背景技術(shù)

羧酸酯的制備是有機合成中一類非常重要的反應，廣泛應用于合成藥物、食品防腐劑、香料等方面。傳統(tǒng)制備羧酸酯的路線一般有兩條：一是在酸催化下羧酸與醇反應生成酯(CN101024613A、CN102482192A、J.?Org.?Chem.?57(1992)6998-6999)，這種方法不利于生成對酸敏感和位阻大的羧酸酯，雖然位阻大的羧酸酯可用羧酸衍生物（如酸酐、酰氯）與醇反應生成酯，但是酸酐、酰氯等需要額外制備（式a）；另一條是用鹵代烴、重氮烷、硫酸二甲酯等做作為烷基化試劑（式b）(Org.Lett.1(1999)447-479、EP0757028A1、J.?Org.?Chem.?64(1999)8014-8017)，它們存在著毒性大、環(huán)境污染大、對設備損害嚴重、選擇性差或不易獲得等缺陷。

水楊酸酯是一類重要的酯類化合物。水楊酸甲酯又稱冬青油，天然存在于冬青葉中。水楊酸甲酯廣泛應用在生活和生產(chǎn)中：在醫(yī)學領(lǐng)域它有消炎鎮(zhèn)痛作用，用于關(guān)節(jié)或肌肉疼痛，可作為搽劑治療風濕痛(J.Emerg.Med.32(2007)63-69)；可作為化妝品、牙膏、食品等的香料；還用作溶劑和中間體制造涂料、油墨、殺蟲劑、殺菌劑、上光劑及纖維助染劑等(Food.Chem.Toxicol.45(2007)S428-S452)。有實驗數(shù)據(jù)表明水楊酸甲酯存在兩種分子內(nèi)氫鍵：一種是酚羥基上的氫與羧酸酯中的羰基形成的氫鍵（MS1）；另一種是酚羥基上的氫與羧酸酯中甲氧基的氧形成的氫鍵（MS2）(J.Phys.Chem.87(1983)280-289、Eur.J.?Chem.1(2010)162-167)。

本發(fā)明利用水楊酸酯分子內(nèi)氫鍵的活化作用，以水楊酸酯為烷基化試劑與羧酸負離子發(fā)生親核取代反應生成羧酸酯。此反應的另一產(chǎn)物水楊酸可方便地回收再利用。

發(fā)明內(nèi)容

如前所述，雖然制備羧酸酯的方法很多，但是它們都有一定的局限性。本發(fā)明主要利用水楊酸酯分子內(nèi)氫鍵的活化作用，以水楊酸酯為烷基化試劑與羧酸負離子發(fā)生親核取代反應生成羧酸酯。該方法具有試劑廉價易得，水楊酸可以回收利用，對含有羥基或氨基的羧酸選擇性的生成羧酸酯，所用試劑毒性小、對環(huán)境污染小等特點。

本發(fā)明的方法具有如下的反應通式：

其中M代表氫或金屬離子，R¹代表C₁?~C₂₀烷基，R²代表C₆?~C₂₀芳基，C₁~C₂₀烷基。

基于本發(fā)明所需的底物為羧酸負離子，反應過程中需先加入堿使羧酸生成羧酸負離子，加入的堿可以為有機堿或無機堿，優(yōu)選為碳酸鉀。

基于本發(fā)明所需的溶劑為N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲亞砜，優(yōu)選N,N-二甲基乙酰胺。

基于本發(fā)明所需的溫度在80~200^oC之間，優(yōu)選110~130^oC之間。

基于本發(fā)明物料配比的變化，它們之間的摩爾比羧酸：碳酸鉀：水楊酸酯=1:0.3:1~1:2:3,優(yōu)選1:0.6:1.5。

具體實施方式：

將羧酸、0.3~2倍摩爾當量的碳酸鉀優(yōu)選0.6倍摩爾當量、溶劑優(yōu)選N,N-二甲基乙酰胺加入到反應瓶中反應0.5h?,?生成羧酸鉀鹽。再加入1~3倍摩爾當量的水楊酸酯優(yōu)選1.5倍摩爾當量，在80~200^oC優(yōu)選110~130^oC反應10~36h。待反應結(jié)束后，減壓蒸去溶劑，在剩余物中加入適量的水，再加入0.5~1摩爾當量的碳酸鉀以選擇性的水解剩余的水楊酸酯，薄層色譜檢測。待反應完全后，用乙酸乙酯萃取，有機相用水和飽和氯化鈉洗滌，減壓蒸去得到產(chǎn)物羧酸酯；水相加入稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至2，有固體析出，抽濾，收集濾餅固體；濾液用乙酸乙酯萃取，有機相用水、飽和食鹽水洗滌，減壓蒸去溶劑得到固體，將兩者的固體合并，真空干燥，得水楊酸。

與已有的合成方法相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點：

1.??????本發(fā)明所用的酯化試劑水楊酸酯低毒、環(huán)境污染小、廉價易得；

2.??????底物適用范圍廣，對于脂肪羧酸、芳香酸、雜環(huán)酸均適用；