一种4-氧代丁酸甲酯的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种4

【技术实现步骤摘要】
一种4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法


[0001]本专利技术属于化学制药领域，具体涉及一种4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法。

技术介绍

[0002]4‑
氧代丁酸甲酯是一种重要的化工原料。专利WO2004058752A1报道了以丁二酸单甲酯酰氯一步反应生成4
‑
氧代丁酸甲酯，但起始物料价格较高，不易得，不适合工业化生产。专利WO2013186550A1以4
‑
戊烯酸为起始物料，酯化，臭氧氧化得到4
‑
氧代丁酸甲酯，需低温反应，对环境污染较大，难以大批量生产。
[0003]
技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法，以简单易得的γ
‑
丁内酯为起始原料，水解生成4
‑
羟基丁酸甲酯，氧化得到4
‑
氧代丁酸甲酯。本专利技术所述的4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法，反应条件温和，成本低，γ
‑
丁内酯便宜易得，以其为原料制备4
‑
氧代丁酸甲酯可大大降低生产成本。该路线操作简单，原料成本低，环境污染小，总的收率高，溶剂可以反复套用，为规模化生产4
‑
氧代丁酸甲酯奠定了坚实基础。
[0005]本专利技术4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1：将γ
‑
丁内酯、三乙胺、甲醇加入反应瓶，控制温度在50
‑
55℃搅拌反应8小时，减压浓缩，蒸干并回收甲醇和三乙胺，得4
‑
羟基丁酸甲酯粗品；
[0007]步骤2：将水、亚硝酸钠、TEMPO、4
‑
羟基丁酸甲酯粗品加入低压反应釜中，调试好低压反应釜，通入0.5MPa氧气，取样TLC检测原料反应完全(展开剂：乙酸乙酯：石油醚＝1:2，V/V)后停止反应；将反应液加入萃取釜中，用二氯甲烷萃取两遍，分出二氯甲烷相并干燥，将二氯甲烷相蒸干并回收二氯甲烷，得4
‑
氧代丁酸甲酯粗品；
[0008]步骤3：将4
‑
氧代丁酸甲酯粗品与硅胶拌匀，加入填充好的硅胶柱中，用配置好的乙酸乙酯石油醚洗脱液洗脱。在洗脱过程中间断取样TLC检测(展开剂：乙酸乙酯：石油醚＝1:2，V/V)，待硅胶柱中4
‑
氧代丁酸甲酯被完全洗脱出来后，停止加入洗脱剂，蒸干洗脱出来的4
‑
氧代丁酸甲酯溶液并回收乙酸乙酯石油醚洗脱剂，得4
‑
氧代丁酸甲酯，4
‑
氧代丁酸甲酯送气象检测是否合格。
[0009]步骤1中，γ
‑
丁内酯与三乙胺的摩尔比为1:3，γ
‑
丁内酯与甲醇的质量比为1:10。
[0010]步骤2中，4
‑
羟基丁酸甲酯粗品与水的质量比为1:5，4
‑
羟基丁酸甲酯粗品与亚硝酸钠的质量比为1:1，4
‑
羟基丁酸甲酯粗品与TEMPO质量比为80:1。
[0011]步骤3中，所用硅胶的目数为300目，洗脱液的配比为乙酸乙酯：石油醚＝1:10。
[0012]步骤1中，蒸发浓缩出的三乙胺与甲醇混合液可反复套用。
[0013]步骤2中，蒸发浓缩出的二氯甲烷可反复套用。
[0014]步骤3中，蒸发浓缩出的乙酸乙酯石油醚洗脱剂可反复套用。
[0015]本专利技术合成路线如下所示：
[0016][0017]本专利技术4
‑
氧代丁酸甲酯低成本大批量生产的合成方法，以简单易得的γ
‑
丁内酯为起始原料，水解生成4
‑
羟基丁酸甲酯，氧化得到4
‑
氧代丁酸甲酯，反应条件温和，原材料廉价易得，溶剂可反复套用，对环境污染小，生产成本大幅度下降。
附图说明
[0018]图1为γ
‑
丁内酯的核磁共振氢谱。
[0019]图2为4
‑
氧代丁酸甲酯的核磁共振氢谱。
具体实施方式
[0020]下面通过具体实施的例子，进一步阐明本专利技术，这些实例只是为了说明问题，并不是一种限制。
[0021]实施例1：
[0022]本实施例中4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法包括以下步骤：
[0023]1、4
‑
羟基丁酸甲酯的生成
[0024][0025]将γ
‑
丁内酯43g(0.5mol)、甲醇540mL、三乙胺151.5g加入反应瓶中，升温至45
‑
50℃，保温6小时，减压浓缩，回收甲醇和三乙胺，得到浓缩后的4
‑
羟基丁酸甲酯粗品液体61g，收率65％，GC检测纯度63％。
[0026]2、4
‑
氧代丁酸甲酯的合成
[0027][0028]将水300mL，亚硝酸钠60g，TEMPO0.76g，4
‑
羟基丁酸甲酯粗品61g加入低压反应釜中，调试好低压反应釜，通入0.5MPa氧气。取样TLC检测原料反应完全(展开剂：乙酸乙酯：石油醚＝1:2)后停止反应。将反应液加入萃取釜中，用500mL二氯甲烷萃取两遍，分出二氯甲烷相并干燥，将二氯甲烷相蒸干并回收二氯甲烷，得4
‑
氧代丁酸甲酯粗品液体55g,收率90％，GC检测纯度62％。
[0029]3、4
‑
氧代丁酸甲酯的纯化
[0030]将4
‑
氧代丁酸甲酯粗品与100g硅胶拌匀，加入填充好的硅胶柱中，用配置好的洗脱液(洗脱液：乙酸乙酯：石油醚＝1:10)洗脱。在洗脱过程中间断取样TLC检测(展开剂：乙酸乙酯：石油醚＝1:2)，待硅胶柱中4
‑
氧代丁酸甲酯被完全洗脱出来后，停止加入洗脱剂，蒸干洗脱出来的4
‑
氧代丁酸甲酯溶液并回收乙酸乙酯石油醚洗脱剂，得4
‑
氧代丁酸甲酯
31g，收率91％，GC检测纯度97％。
[0031]1H NMR(400MHz,DMSO
‑
d6)δ9.63(m，1H),3.55(m，3H),2.67(t,J＝6.5Hz，2H),2.51(t,J＝6.5Hz，2H).
[0032]实施例2：
[0033]本实施例中4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法包括以下步骤：
[0034]1、4
‑
羟基丁酸甲酯的生成
[0035][0036]将γ
‑
丁内酯43g(0.5mol)、甲醇540mL、三乙胺151.5g加入反应瓶中，升温至50
‑
55℃，保温6小时，减压浓缩，回收甲醇和三乙胺，得到浓缩后的4
‑
羟基丁酸甲酯粗品液体61.5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4
‑
氧代丁酸甲酯的合成方法，其特征在于：以γ
‑
丁内酯为起始原料，首先经水解反应开环生成4
‑
羟基丁酸甲酯；然后4
‑
羟基丁酸甲酯发生氧化反应生成4
‑
氧代丁酸甲脂；最后利用柱层洗脱将4
‑
氧代丁酸甲酯与原料γ
‑
丁内酯及其他杂质分离获得目标产物；反应路线如下所示：2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：将γ
‑
丁内酯、三乙胺、甲醇加入反应瓶，控制温度在50
‑
55℃搅拌反应8小时，减压浓缩，蒸干并回收甲醇和三乙胺，得4
‑
羟基丁酸甲酯粗品；步骤2：将水、亚硝酸钠、TEMPO、4
‑
羟基丁酸甲酯粗品加入低压反应釜中，调试好低压反应釜，通入0.5MPa氧气，TLC检测原料反应完全后...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥明，吕骅，闵伟，刘源，李豪，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：