一种氰甲基酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种制备氰甲基酯的方法，在氧化剂的存在下，以羧酸化合物与氰基乙酸为反应物，以碘化物为催化剂，以醋酸钠作为碱，在混合溶剂中通过亲核取代反应制备得到产物氰甲基酯。本发明专利技术的方法催化剂的反应活性较高，反应条件温和，底物适用范围广，后处理方便，目标产物的收率较高，制备过程简单、绿色环保，所用原料来源广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成
，具体设及一种制备氯甲基醋的方法。
技术介绍
簇酸的氯化制备氯甲基醋在有机合成化学中有很重要的应用，因为氯甲基醋是常 见的药物结构单元，在生物、药物、农药、食品、等方面都有相当广泛的应用。氯甲基醋可W 转化为很多有用的官能团化合物，例如a-径基酸、0-氨基醇、a-径基醋、a-横酷腊、 a-氨基腊、a-氣化腊、3-氨基-2-链締酸及各种取代的氮杂环締控。 在=乙胺的作用下，氯乙腊与簇酸化合物通过亲核取代反应可一步构建氯甲基 醋化合物（HelmutM.Hugel,K.VijavaBhashai,Robe;rtW.Longmore,Synthetic Communication, 1992，22，693-697);但是该体系产生当量的面物化，有很严重的环境污 染。在电子还原剂的作用下，利用苯甲酯腊可构建氯甲基醋化合物（MitsuhiroOkimoto, ToshiakiItoh,ToshiroChiba,J.Org.Chem.，1996，61，4835-4837);该体系不能 单一地生成氯甲基化合物，常伴随1,2-二酬的副产物出现，反应的原子经济性不高。在 路易斯碱的条件下，苯甲酯腊与环己酬可构建氯醇类化合物（WenZhang,Min化i，化g. Biomol.化em., 2006, 4, 1671-1674);该体系只能构建含环状的氯醇类化合物，体系的 普适性不高。 因此寻找一种原料来源简单、反应活性较高、成本低、安全、环保、底物适用性强、 操作性好的制备方法W有效合成氯甲基醋是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备氯甲基醋的方法，该方法成本低、制备过程简易、绿 色环保。 为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是： 一种制备氯甲基醋的方法，包括W下步骤：在有机氧化剂的存在下，W簇酸化合物与氯 基乙酸为反应物，W舰单质或者舰化物为催化剂，W钢化合物为碱，在混合溶剂中通过亲核 取代反应制备得到产物氯甲基醋； 其中，所述簇酸化合物选自W下化学结构式中的一种：;其中，Ri选自氨、甲基、漠、舰、苯甲酯基 或甲氧基；R2选自氣、氯、甲基、氯基、醋基或S氣甲基；R3选自氣、氯、漠、氯基、硝基或叔下 基； 所述混合溶剂为水与有机溶剂的混合液。 上述技术方案中，所述碱为醋酸钢（化OAc);舰化物选自四正下基舰化锭、N-舰代 下二酷亚胺、漠化舰中的一种。 上述技术方案中，所述混合溶剂为水、四氨巧喃的混合液，二者的体积比为1 : 1。 上述技术方案中，所述氧化剂为过氧叔下醇。 上述技术方案中，按照摩尔比，簇酸化合物：氯基乙酸=1 : 1~3,优选为1 : 2。 上述技术方案中，按照摩尔比，催化剂：氧化剂：碱：簇酸化合物 =0. 10~0. 20 : 1~3 : 1~3 : 1 ;优选的，催化剂：氧化剂：碱：簇酸化合物 =0. 15 : 2. 2 : 2 : 1。 上述技术方案中，反应过程包括在空气气氛下，将簇酸化合物、氯基乙酸、舰化物、 氧化剂和溶剂混匀，在70~100°C下揽拌2~14小时，终止反应，反应液进行萃取，硅胶吸 附，最后经快速柱层析得到氯甲基醋。 上述技术方案中，优选的反应时间为12小时，反应溫度为80°C。 上述技术方案中，所述催化剂的用量为反应物的摩尔数的10%~20%，优选为15%， 催化剂的用量过少会使反应无法高效进行，但是催化剂的用量过大会增加反应成本并影响 反应体系的后处理。 上述技术方案中，所述终止反应，萃取，硅胶吸附，最后经快速柱层析得到氯甲基 醋等操作都属于现有技术，其中所使用的萃取剂、洗脱剂也是现有技术，本领域技术人员可 W根据最终产物的性质选择合适的试剂，优选的技术方案中终止反应采用饱和亚硫酸钢泽 灭，萃取剂为乙酸乙醋，洗脱剂为乙酸乙醋/石油酸体系。 由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点： 1.本专利技术首次W簇酸化合物和氯基乙酸为反应物，在空气中，制备得到氯甲基醋，底物 适用范围广、反应时间较短、收率高；并且反应活性好，没有有毒有害的副产物产生，是一种 成本低、原料利用率高、环保的制备方法。 2.本专利技术使用舰化物作为催化剂催化簇酸化合物和氯基乙酸进行取代反应制备 氯甲基醋，与现有技术中的金属等催化剂相比，反应更安全、更绿色、更经济；并且催化剂用 量不高，产物收率高，取得了意想不到的技术效果。 3.本专利技术公开的制备氯甲基醋的方法避免了无水无氧的复杂操作，反应条件溫 和，后处理更加简单，有利于产物的纯化；使用的反应物、催化剂等原料廉价易得，无污染物 排放，符合当代绿色化学发展的要求和方向，适于工业生产。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步描述： 实施例一反应瓶中依次装入TBAI(0. 3mmol, 111mg)，化合物Ia(2mmol, 247mg)，化合物2 (4mmol, 341mg)，化OAc(4mmol, 164mg)，TBHP(0. 6 血），水（4. 0 血），四氨巧喃（4. 0 mL)。然后该体系在空气中80°C条件下加热约12小时后，用饱和亚硫酸钢溶液泽灭，用乙酸 乙醋萃取（40血X3)，硅胶吸附，通过简单的柱层析即可得产物3曰，收率为78%。所制得 产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。 'HNMR (400 MHz, CDCl3) 5 8.07 - 8.04(m,2H), 7.65 - 7.61(m,1H), 7. 50 - 7.46(m,2H), 4.96(S, 2H); "CNMR (lOOMHz, CDCI3) 5 164.9，134. 1， 129. 9, 128.6, 127.8, 114. 4, 48. 8; MS巧Sl-quadrupole): Anal. Calcd. For C9H7NO2+H+: 162，Found: 162 (M+H〇; IR (neat, cm I) : u 2957, 2918, 2240, 1729, 1494，1252。[00川实施例二反应瓶中依次装入TBAI(0. 3mmol, 111mg)，化合物la(2mmol, 247mg)，化合物2 (4mmol, 341mg)，化OAc(4mmol, 164mg)，TBHP(0. 6 血），水（4. 0 血），四氨巧喃（4. 0 mL)。然后该体系在空气中90°C条件下加热约12小时后，用饱和亚硫酸钢溶液泽灭，用乙酸 乙醋萃取（40血X3)，硅胶吸附，通过简单的柱层析即可得产物3曰，收率为77%。所制得 产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。 咱NMR (400 MHz, CDCI3) 5 8.07 - 8.04(m,2H), 7.65 - 7.61(m,1H), 7. 50 - 7.46(m,2H), 4.96(S, 2H); "CNMR (lOOMHz,CDCI3) 5 164.9，134. 1， 129. 9, 128.6, 127.8, 114. 4, 48. 8; MS巧Sl-quadrupole): Anal. Calcd. For C9H7NO2+H+: 162，Found: 162 (M+H〇; IR (neat,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氰甲基酯的制备方法，其特征在于：在有机氧化剂的存在下，以羧酸化合物与氰基乙酸为反应物，以碘单质或者碘化物为催化剂，以钠化合物为碱，在混合溶剂中通过亲核取代反应制备得到产物氰甲基酯；其中，所述羧酸化合物选自以下化学结构式中的一种：、、、、、、、、；其中，R1选自氢、甲基、溴、碘、苯甲酰基或甲氧基；R2选自氟、氯、甲基、氰基、酯基或三氟甲基；R3选自氟、氯、溴、氰基、硝基或叔丁基；所述混合溶剂为水与有机溶剂的混合液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆新华，万小兵，王宏祥，张杰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32