[發明專利]一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法

在審

• 申請號: 201910037784.8
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109628511A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 周怡;胡成楠;王曉寧;胡德啟;張雪
• 申請（專利權）人: 撫順順能化工有限公司
• 主分類號: C12P13/00
• 分類號: C12P13/00
• 代理公司: 沈陽中宇天信專利代理有限公司 21248
• 代理人: 馮懿;武洪雨

1.一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法，其特征在于，以(S)-環氧氯丙烷和液體氫氰酸為起始原料，經堿性催化劑催化后制備獲得(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈；再將所得的(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈與氯化氫-乙醇溶液混合后通過Pinner反應獲得亞氨基酯鹽酸鹽，反應完成后負壓蒸餾去除多余氯化氫-乙醇后，加入含水乙醇進行水解，水解后分離獲得(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯；再將緩沖溶液、氫氰酸與獲得的(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯混合并調整pH后加入脫鹵酶進行酶促反應，反應結束后分離純化獲得(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯。

2.根據權利要求1所述的一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法，其特征在于，步驟如下：

1)制備(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈：以(S)-環氧氯丙烷和液體氫氰酸為起始原料，添加溶劑水和堿性催化劑混合后在0℃～30℃下保溫反應4～12h，反應結束后調整pH至弱酸性，減壓蒸餾并真空精餾后，獲得(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈；

2)制備(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯：將步驟1)獲得的(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈加入到氯化氫-乙醇溶液中進行Pinner反應生成亞氨基酯鹽酸鹽，反應完成后通過負壓蒸餾除去未參與反應的氯化氫-乙醇，再加入含水乙醇在40℃～100℃下繼續水解反應8～16h，減壓蒸餾除去乙醇后離心過濾出氯化銨，再經高真空精餾獲得(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯；

3)制備(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯：將步驟3)所得的(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯與緩沖溶液、氫氰酸混合均勻后，加入(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯質量5％～10％的鹵醇脫鹵酶，在30℃～50℃下保溫反應4～8h，根據反應的進行情況向上述混合溶液中滴加氨水使反應液的pH值始終維持在6.8～7.0之間，反應結束后分離氯化銨和生物酶，再經真空精餾后獲得(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯。

3.根據權利要求2所述的一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法，其特征在于，步驟1)中(S)-環氧氯丙烷與氫氰酸的摩爾配比為1.00：1.05～1.50；(S)-環氧氯丙烷與溶劑水的重量比為1.00：1.0～3.0。

4.根據權利要求2所述的一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法，其特征在于，步驟1)所述堿性催化劑為三乙胺、二乙胺、乙二胺或氨水中的一種或幾種；堿性催化劑的用量為(S)-環氧氯丙烷的0.1％～3.0％。

5.根據權利要求2所述的一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法，其特征在于，步驟2)中(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈與氯化氫-乙醇的重量比＝1.0：2.5～4.0；所述氯化氫-乙醇中氯化氫的含量為33.0％～38.0％，水分小于1.0％；(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈與含水乙醇中水的摩爾比為＝1.00:1.00～1.50，含水乙醇中乙醇的量為(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁腈重量的1.0～3.0倍。

6.根據權利要求2所述的一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法，其特征在于，步驟2)所述Pinner反應的反應溫度為20℃～40℃，水解反應的反應溫度為60℃～80℃。

7.根據權利要求2所述的一種(R)-(-)-4-氰基-3-羥基丁酸乙酯的綠色環保制備方法，其特征在于，步驟3)所述緩沖溶液為磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖溶液或氯化銨-氨水緩沖溶液，且(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯與緩沖溶液的重量比＝1.00：3.00～5.00；所述(S)-(-)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯與氫氰酸的摩爾比＝1.00：1.00～3.00。