一种含磷α酮酸酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种如式(I)所示含磷α-酮酸酯的制备方法，合成路线如下：式中：R1是H或C1～C4烷基；R2是H或C1～C4烷基；R3是甲基或乙基；X是Cl或Br或I。本发明专利技术反应步骤少、操作方便，三废少，收率高，适宜工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种含磷α酮酸酯的制备方法
本专利技术涉及一类含磷α酮酸酯的制备方法。
技术介绍
4-(烷氧基甲基氧膦基)-2-氧代丁酸类化合物属含磷α-酮酸酯类化合物，是制备除草剂L-草铵膦的关键中间体，目前文献已经报道了几条合成该化合物的方法。Starkov.V.Ya等人报导了利用氰化钠与含磷五元环状化合物反应，然后酸性水解的方法制备该类化合物(USSR1583424)。该方法虽然步骤短，小试收率高，但需要用到剧毒的氰化钠以及不易得的中间体，因此不适合规模生产。MinowaNobuto等人在专利(PCT2008117733)中报道了从草酸二乙酯出发，经过缩合、水解、脱羧的工艺制备该类化合物。该方法反应条件相对温和，收率中等，但该方法步骤长，会产生大量的废水。MinowaNobuto等人还报道了一种利用苯磺酰乙酸酯、甲基乙烯基次磷酸酯和甲磺酸酯的方法制备该类化合物(JP2008230992)。该方法步骤长，会产生大量含硫废水。另外，该方法提到的甲基乙烯基次磷酸酯原料，来源困难，不适宜工业化生产。除专利文献外，另有部分非专利文献也用类似方法合成过该类型化合物(J.Org.Chem.,56,1783-1788,1991；IzvestiyaAkademiiNaukSSSR,SeriyaKhimicheskaya,9,2120-2127,1990)。综合分析，这些制备方法要么步骤繁琐、三废多，要么条件苛刻、收率低，不适宜工业生产。
技术实现思路
本专利技术提供一种如式(I)所示的含磷α-酮酸酯的制备方法，式(I)中：R1是H或C1～C4烷基；R2是H或C1～C4烷基。是经由以下合成路线制备：其中：R1是H或C1～C4烷基；R2是H或C1～C4烷基；R3是甲基或乙基；X是Cl或Br或I。本专利技术具体工艺操作有a、b两个步骤：a步骤：将草酸衍生物(Ⅲ)或草酸衍生物(Ⅳ)在干燥的溶剂中，在氮气保护下，在-80℃～0℃下滴加格氏试剂(Ⅱ)，保温反应4～7hr，在室温下用稀盐酸淬灭反应，再经过脱溶、萃取、干燥、纯化得到中间体化合物(Ⅴ)。所述溶剂是四氢呋喃(THF)、乙醚、1，4-二氧六环、甲苯中的一种或者两种混合物。b步骤：将a步骤制得的中间体化合物(Ⅴ)与化合物(Ⅵ)在-10℃～60℃下反应，反应完成后，经过萃取、脱溶、干燥、纯化制得式(I)所示的含磷α-酮酸酯。产品含磷α-酮酸酯的收率大于79％。b步骤反应可以在溶剂条件下进行，也可在无溶剂条件下进行。溶剂条件下进行反应时，反应溶剂是四氢呋喃(THF)、乙醚、1，4-二氧六环、甲苯中的一种。本专利技术反应步骤少、操作方便，三废少，收率高，适宜工业生产。以下通过具体的实施例对本专利技术上述的内容作进一步的详细说明，但本专利技术不局限于实施例。具体实施方式实施例1：中间体化合物(Ⅴ)的制备在配有磁力搅拌器、温度计的三颈烧瓶中加入草酸二甲酯(1.18g，10mmol)，干燥的四氢呋喃(THF,30mL)，氮气保护下降温至-78℃。缓慢滴加乙烯基氯化镁(1M/L,10mmol)，滴加完毕后，-78℃保温反应4hr。自然升温至室温，滴加稀盐酸淬灭反应。脱除大部分有机溶剂，乙酸乙酯/水体系萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后柱层析得到中间体化合物(Ⅴ)2-氧代-3-丁烯酸甲酯0.65g，收率70.5％。实施例2：中间体化合物(Ⅴ)的制备在配有磁力搅拌器、温度计的三颈烧瓶中加入草酸二乙酯(1.45g，10mmol)，干燥的乙醚(30mL)，氮气保护下降温至-78℃。缓慢滴加乙烯基氯化镁(1M/L,10mmol)，滴加完毕后，-78℃保温反应5hr。自然升温至室温，滴加稀盐酸淬灭反应。脱除大部分有机溶剂，乙酸乙酯/水体系萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后柱层析得到中间体化合物(Ⅴ)2-氧代-3-丁烯酸乙酯0.98g，收率76.6％。实施例3：中间体化合物(Ⅴ)的制备在配有磁力搅拌器、温度计的三颈烧瓶中加入草酸二异丙基酯(1.73g，10mmol)，干燥的乙醚和四氢呋喃(30mL,1/1,v/v)，氮气保护下降温至-48℃。缓慢滴加乙烯基溴化镁(1M/L,10mmol)，滴加完毕后，-78℃保温反应7hr。自然升温至室温，滴加稀盐酸淬灭反应。脱除大部分有机溶剂，乙酸乙酯/水体系萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后柱层析得到中间体化合物(Ⅴ)2-氧代-3-丁烯酸异丙酯0.96g，收率67.1％。实施例4：产品式(I)所示的含磷α-酮酸酯的制备氮气保护下，向配有磁力搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三颈烧瓶中加入甲基亚磷酸二乙酯(2.04g，15mmol)，四氢呋喃(THF,30mL)，向恒压漏斗中加入2-氧代-3-丁烯酸甲酯(1.71g，15mmol)。氮气保护下降温至5℃，开始缓慢滴加反应。滴加完毕后，5℃保温反应6hr，自然升温至室温。乙酸乙酯/水体系萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后柱层析得到产品4-(甲基乙氧基膦酰基)-2-氧代丁酸甲酯2.90g，收率87.1％。实施例5：产品式(I)所示的含磷α-酮酸酯的制备氮气保护下，向配有磁力搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三颈烧瓶中加入甲基亚磷酸二甲酯(1.62g，15mmol)，甲苯(30mL)，向恒压漏斗中加入2-氧代-3-丁烯酸乙酯(1.92g，15mmol)。氮气保护下降温至0℃，开始缓慢滴加反应。滴加完毕后，5℃保温反应6hr，自然升温至室温。乙酸乙酯/水体系萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后柱层析得到产品4-(甲基甲氧基膦酰基)-2-氧代丁酸乙酯2.88g，收率86.5％。实施例6：产品式(I)所示的含磷α-酮酸酯的制备氮气保护下，向配有磁力搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三颈烧瓶中加入甲基亚磷酸二乙酯(2.04g，15mmol)，1，4-二氧六环(30mL)，向恒压漏斗中加入2-氧代-3-丁烯酸异丙酯(2.13g，15mmol)。氮气保护下降温至10℃，开始缓慢滴加反应。滴加完毕后，5℃保温反应6hr，自然升温至室温。乙酸乙酯/水体系萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后柱层析得到产品4-(甲基乙氧基膦酰基)-2-氧代丁酸异丙酯2.98g，收率79.5％。实施例7：产品式(I)所示的含磷α-酮酸酯的制备氮气保护下，向配有磁力搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三颈烧瓶中加入甲基亚磷酸二乙酯(20.4g，150mmol)，向恒压漏斗中加入2-氧代-3-丁烯酸乙酯(19.2g，150mmol)。氮气保护下降温至5℃，开始缓慢滴加反应。滴加完毕后，5℃保温反应8hr，自然升温至室温。乙酸乙酯/水体系萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后柱层析得到产品4-(甲基乙氧基膦酰基)-2-氧代丁酸乙酯31.1g，收率87.8％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含磷α‑酮酸酯的方法，其特征在于含磷α‑酮酸酯如式(I)所示：是经由以下合成路线制备：其中：R1是H或C1～C4烷基；R2是H或C1～C4烷基；R3是甲基或乙基；X是Cl或Br或I。

【技术特征摘要】
1.一种制备含磷α-酮酸酯的方法，其特征在于含磷α-酮酸酯如式(I)所示：是经由以下合成路线制备：其中：R1是H或C1～C4烷基；R2是H或C1～C4烷基；R3是甲基或乙基；X是Cl或Br或I；具体工艺操作有a、b两个步骤：a步骤：将草酸衍生物(Ⅲ)或草酸衍生物(Ⅳ)在干燥的溶剂中，在氮气保护下，在-80℃～0℃下滴加格氏试剂(Ⅱ)，保温反应4～7hr，在室温下用稀盐酸淬灭反应，再经过脱溶、萃取、干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：马保德，王晓光，杜升华，曾凡亮，尹笃林，
申请(专利权)人：湖南海利化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43