專利名稱：：β-酮酯和1,3-丙二酸酯類單氯代化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及各種P-酮酯和1，3-丙二酸酯類單氯代化合物的制備方法，尤其是用1，3—二氯一5,5-二甲基海因在酸催化下和溫和的反應(yīng)條件的一種新穎的a-單氯代方法，屬精細化工產(chǎn)品的制備和應(yīng)用的
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：各種P-酮酯和1，3-丙二酸酯類a位-單氯代化合物是醫(yī)藥、農(nóng)藥等精細有機合成化學(xué)品的重要中間體。它們通常是使用氯氣(JP2007039384，2007.)、S0C12(CN1721414，2006.)、S02C12(Synthesis,1987，(2)，188.)、HC1(Indian,182838，1999.)等氯代試劑對相應(yīng)的(3-酮酯和丙二酸酯類化合物進行直接氯代而得到的。上述方法基本都使用了毒性較大的試劑，使用不太方便，還產(chǎn)生大量酸性副產(chǎn)物,對設(shè)備的有較強的腐蝕作用,增加生產(chǎn)成本;而且較難控制二氯代物的生成。13—二氯一5,5-二甲基海因(DCDMH)是一類新型和價廉的消毒殺菌劑和漂白劑,已被廣泛用于地應(yīng)用于工業(yè)和生活用水的消毒和殺菌而大量被工業(yè)化生產(chǎn)。鄒新琢和徐字金提出了一種使用DCDMH在酸作為催化劑，甲醇為溶劑、溫和條件下制備a-氯代苯乙酮的方法(用氯代海因制備各種a-單氯代苯乙酮的簡單綠色新方法，ZL200510025531.1)。但該方法存在以下的不足一是以甲醇為溶劑進行反應(yīng)時，特別是脂肪酮的情況發(fā)現(xiàn)有不少縮酮副產(chǎn)物的生成，影響了產(chǎn)物的分離和純度；二是二氯海因在甲醇中的溶解度不太理想，在反應(yīng)中為了均相反應(yīng)，要使用較多的溶劑甲醇
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種更加符合高效，又符合環(huán)保的合成各種P-酮酯和l，3-丙二酸酯類單氯代產(chǎn)化合物的制備方法。經(jīng)過努力的研究，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)1,3—二氯一5,5-二甲基海因(DCDMH)，即二氯海因在乙腈中的溶解度最好(見表l)，另外使用乙腈做溶劑還可避免縮酮副產(chǎn)物的生成，提高了反應(yīng)效率和產(chǎn)物的純度。表l.DCDMH在不同溶劑中的溶解度(25°C)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>用二氯海因和乙腈作為合成各種(3-酮酯和1，3-丙二酸酯類化合物的a-單氯代產(chǎn)物的反應(yīng)體系。可以在溫和的溫度和酸的催化下對各種(3-酮酯和l，3-丙二酸酯類化合物進行ct-單氯代反應(yīng)并獲得了較好的產(chǎn)率。產(chǎn)品純度較高，一般不需純化即可直接使用。反應(yīng)得到的副產(chǎn)物海因可以容易回收，經(jīng)鹵代處理后可以反復(fù)循環(huán)使用，具體反應(yīng)過程如下R1,R2=-CH3，-02&等烷基，CH30-，C2H50-，ph-，或取代苯基鹵代海因的用量為(3-酮酯和l，3-丙二酸酯摩爾量的0.3~1.0倍,最好是P-酮酯和l，3-丙二酸酯摩爾量的0.40.7倍。反應(yīng)使用酸作為催化劑。酸可以使用HCl，H2S04，HN03，H3P04等無機酸，也可以使用甲酸，三氟乙酸，三氯乙酸，草酸，甲磺酸，三氟甲磺酸，對甲苯磺酸等有機酸。最好是有機酸。其用量為(3-酮酯和l，3-丙二酸酯摩爾量的0.1-1.0倍，最好是P-酮酯和1，3-丙二酸酯摩爾量的0.4~0.6倍。反應(yīng)在溫和的溫度(10~70°C)中進行。最好是在20~40。C中進行。表2為各種(3-酮酯和1，3-丙二酸酯按以上條件用DCDMH進行oc-位-單氯代反應(yīng)的結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注:a)反應(yīng)是在以下的條件下完成(3-酮酯和l，3-丙二酸酯:二氯海因:對甲苯磺酸的摩爾比為1:0.55:0.5;反應(yīng)溫度為25°C，反應(yīng)溶劑為乙腈，反應(yīng)時間8小時。1,3-二氯-5,5-二甲基海因作為氯代試劑，和P-酮酯以及1,3-二垸氧羰基化合物在緩和的溫度(25°C)，對甲苯磺酸催化和乙腈為溶劑的條件下能發(fā)生a-位氯代反應(yīng)?？梢愿呤章实剡x擇性得到a-位單氯代產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的氯代試劑(氯氣等)相比，1,3-二氯5,5-二甲基海因具有高效、低毒、對設(shè)備無腐蝕、不污染環(huán)境等優(yōu)點，符合綠色化學(xué)發(fā)展的趨勢；而且原料價格便宜，本方法有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。具體實施方式所有的實施例完成按上述的制備方法操作。實施例1:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmo1苯甲酰乙酸乙酯和10mmol對甲苯磺酸，溶于10ml乙腈中，升溫至25。C，滴加llmmol1,3-二氯-5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。8小時后停止反應(yīng)，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲烷溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑得無色液體，收率95%。NMR(500MHz,CDC13)S:1.18(t,J=7Hz，3H,CH3)，4.30(q，J=7Hz,2H，CH力,5.56(s,1H,CHC1),7.43(t，J=7Hz,2H，ArH),7.57(t,J=7Hz，1H，ArH),7.91(d,J=7Hz，2H，ArH).實施例2:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmd4-硝基苯甲酰乙酸乙酯和12mmo1甲酸，溶于10ml乙腈中，升溫至40°C，滴加20mmol1,3-二氯-5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。6小時后停止反應(yīng)，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲烷溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑得無色液體，收率85%。工HNMR(500MHz,CDC13)5:L35(t,J=7Hz,3H,CH3)，4.33(q,J=7Hz,2H，CH2),5.83(s,1H,CHC1),7.88(d,J=9Hz,2H,ArH)，8.27(d，J=9Hz,2H,ArH).實施例3:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmo1乙酰乙酸乙酯和4mmo112M鹽酸，溶于10ml乙腈中，保持l(TC,滴加lOmmol1，3-二氯-5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。8小時后停止反應(yīng)，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲垸溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑后得無色液體,收率90%。NMR(500MHz,CDC13)5:L31(t，J=7Hz,3H,CH3),2.38(s,3H,CH3CO),4.30(q，J=7Hz,2H,COOCH2),4.75(s,1H,CHC1).實施例4:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmol丙二酸二乙酯和2mmol6M硫酸，溶于10ml乙腈中，保持15°C，滴加14mmol1,3-二氯陽5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。8小時后停止反應(yīng)，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲垸溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑得無色液體,收率87%。NMR(500MHz,CDC13)S:1.33(t，J=7Hz,6H,CH3),4.31(q,J=7Hz，4H，CH2),4.85(s,1H，CHC1).實施例5:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmo1苯甲酰乙酸甲酯和5mmol磷酸，溶于10ml乙腈中，升溫至20°C，滴加14mmol1,3-二氯-5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。8小時后停止反應(yīng)，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲烷溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂千燥，旋除溶劑得無色液體，收率85%。^NMR(500MHz,CDC13)S:4.20(s，3H,CH3)，5.50(s,1H,CHC1),7.40(t,J=7Hz,2H,ArH),7.55(t,J=7Hz,1H,ArH),7.90(d,J=7Hz，2H,ArH).實施例6:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmo14-硝基苯甲酰乙酸甲酯和10mmol三氟乙酸，溶于10ml乙腈中，升溫至70°C，滴加llmmol1,3-二氯-5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。薄板跟蹤至原料消失，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲烷溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑得無色液體,收率90%。&NMR(500MHz,CDC13)5:4.30(s,3H,CH3),5.85(s,1H，CHC1),7.卯(d,J=9Hz,2H,ArH),8.25(d,J=9Hz,2H,ArH).實施例7:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmo1乙酰乙酸甲酯和10mmol三氯乙酸，溶于10ml乙腈中，升溫至70。C，滴加llmmol1,3-二氯-5，5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。薄板跟蹤至原料消失，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲垸溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑后得無色液體,收率95%。'HNMR(500MHz,CDC13)5:2.38(s,3H，CH3CO),4.31(s,3H,OCH3),4.76(s，1H，CHC1).實施例8:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmo1丙二酸二甲酯和lOmmol甲磺酸，溶于10ml乙腈中，升溫至30°C，滴加8mmol1,3-二氯-5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。8小時后停止反應(yīng)，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲烷溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑得無色液體,收率85%。&NMR(500MHz，CDC13)S:4.34(s，6H，CH3)，4.86(s，1H,CHC1).實施例9:在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmol苯甲酰乙酸乙酯和10mmol三氟甲磺酸，溶于10ml乙腈中，在20'C的溫度下滴加llmmol1,3-二氯-5,5-二甲基海因的乙腈飽和溶液。8小時后停止反應(yīng)，旋除乙腈，殘余物加30ml二氯甲烷溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑得無色液體,收率98%。&NMR(500MHz,CDC13)S:1.18(t,J=7Hz,3H,CH3),4.30(q,J=7Hz,2H,CH2),5.56(s,1H，CHC1),7.43(t,J=7Hz,2H,ArH),7.57(t，J=7Hz,1H,ArH),7.91(d,J=7Hz,2H,ArH).對照例在裝有磁力攪拌子，回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入20mmo1乙酰乙酸甲酯和10mmol對甲苯磺酸，溶于20ml甲醇中，升溫至25。C，滴加llmmol1，3-二氯-5,5-二甲基海因的甲醇飽和溶液。8小時后停止反應(yīng)，旋除甲醇，殘余物加30ml二氯甲烷溶解，再用40ml水分兩次洗，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋除溶劑后得無色液體,收率55%。tHNMR數(shù)據(jù)同實施例7,但在S3.0~4.0有許多的縮酮副產(chǎn)物的單峰存在。權(quán)利要求1.一種(3-酮酯和l，3-丙二酸酯類單氯代化合物的制備方法，其特征在于利用1,3—二氯一5,5-二甲基海因(DCDMH)，在反應(yīng)溫度為1℃℃70。C，運用乙腈作為溶劑，在酸的催化下對P-酮酯或者1，3-丙二酸酯類化合物進行a-單氯代反應(yīng)，反應(yīng)過程如下其中R1，R2至少一個為CH30-或C2HsO-，另一個為垸基、CH30-、C2H50-、苯基或者取代苯基中的一個；酸為HC1，H2S04，H3P04，甲酸，三氟乙酸，三氯乙酸，甲磺酸，三氟甲磺酸，或者對甲苯磺酸；1,3—二氯一5,5-二甲基海因(DCDMH)的用量為(3-酮酯或者l，3-丙二酸酯摩爾量的0.3-1.0倍；酸催化劑的用量為(3-酮酯或者l，3-丙二酸酯摩爾量的0.1~1.0倍。2.如權(quán)利要求1所述的P-酮酯和1，3-丙二酸酯類單氯代化合物的制備方法，其特征在于1,3—二氯一5,5-二甲基海因(DCDMH)的用量為(3-酮酯和1，3-丙二酸酯摩爾量的0.4~0.7倍。3.如權(quán)利要求1所述的P-酮酯和1，3-丙二酸酯類單氯代化合物的制備方法，其特征在于酸的用量為P-酮酯和1，3-丙二酸酯摩爾量的0.4~0.6倍。4.如權(quán)利要求1所述的P-酮酯和1，3-丙二酸酯類單氯代化合物的制備方法，其特征在于反應(yīng)在20'C4(TC的溫度范圍內(nèi)進行。全文摘要本發(fā)明涉及各種β-酮酯和1，3-丙二酸酯類單氯代化合物的制備方法，屬精細化工產(chǎn)品的制備和應(yīng)用的
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明用二氯海因和乙腈作為合成各種β-酮酯和1，3-丙二酸酯類化合物的α-單氯代產(chǎn)物的反應(yīng)體系，以在溫和的溫度和酸的催化下對各種β-酮酯和1，3-丙二酸酯類化合物進行α-單氯代反應(yīng)并獲得了較好的產(chǎn)率。產(chǎn)品純度較高，一般不需純化即可直接使用。反應(yīng)得到的副產(chǎn)物海因可以容易回收，經(jīng)鹵代處理后可以反復(fù)循環(huán)使用。與傳統(tǒng)的氯代試劑(氯氣等)相比，1，3-二氯5，5-二甲基海因具有高效、低毒、對設(shè)備無腐蝕、不污染環(huán)境等優(yōu)點，符合綠色化學(xué)發(fā)展的趨勢；而且原料價格便宜，本方法有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。文檔編號C07C67/00GK101121661SQ20071004610公開日2008年2月13日申請日期2007年9月18日優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日發(fā)明者管細霞,升趙,鄒新琢申請人:華東師范大學(xué)