[发明专利]1,2,3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机化合物的合成方法，特别是1，2，3-环丙三羧酸三乙酯(1，2，3-Cyclopropanetricarboxylic acid triethyl ester)的合成方法。

背景技术

1，2，3-环丙三羧酸三乙酯，其分子式为C₁₂H₁₈O₆，其结构式如S-1所示；溶于环己烷、二氯甲烷、二氯乙烷等，几乎不溶于冷水，是一种重要的精细化工中间体，主要用于合成1，2，3-三亚甲基环丙烷(CAS：66767-55-3)、环丙烷-1，2，3-三胺(CAS：5794-73-0)等产品。

综合文献报道，目前1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备主要采用以下几种方法：1、采用丁烯酸二乙酯与重氮乙酸乙酯在催化剂的作用下发生反应生成1，2，3-环丙三羧酸三乙酯，反应式如S-2所示(U.S.Pat.Appl.Publ.，2010076239，25Mar 2010)；2、采用丁烯酸二乙酯与S，S-二甲基乙酸乙酯在催化剂的作用下发生反应生成1，2，3-环丙三羧酸三乙酯，反应式如S-3所示(e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis，No pp.given；2001)；3、采用重氮乙酸乙酯在催化剂的作用下发生反应生成1，2，3-环丙三羧酸三乙酯，反应式如S-4所示(Organometallics，21(18)，3823-3826，2002)。对于第一种方法，需要采用5，15-二[2，6-二[[[((1S)-2，2-二甲基环丙基)羰基]氨基]苯基]-10，20-二(3，5-二叔丁基苯基)卟吩酸根]钴(CAS：811435-11-7)作为催化剂，其制备困难、价格昂贵，因此不适宜用于工业上生产1，2，3-环丙三羧酸三乙酯；对于第二种方法，原料S，S-二甲基乙酸乙酯难以制备，而且反应会产生二甲硫醚，污染环境；对于第三种方法，需要采用二氯三-(三苯基膦)钌(CAS：15529-49-4)作为催化剂，其价格昂贵，而且采用此工艺时，1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的收率只有10％。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简洁、收率高、成本低、三废排放少的1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法，以重氮乙酸乙酯为原料，在有机溶剂、催化剂存在的条件下，加热进行环合反应，催化剂与重氮乙酸乙酯的质量比为1∶10～50，反应温度为35～110℃，反应时间为2～6小时；反应结束后精馏，得1，2，3-环丙三羧酸三乙酯。

作为本发明的1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法的改进：催化剂为铜粉、氯化亚铜、氯化铜、醋酸铜、硬脂酸铜、三氟乙酸铜、三氯乙酸铜或对甲基苯磺酸铜。

作为本发明的1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法的进一步改进：有机溶剂为脂肪烃、芳香烃或者卤代烷烃，有机溶剂与重氮乙酸乙酯质量比为2～10∶1。

作为本发明的1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法的进一步改进：脂肪烃为环己烷或正己烷；芳香烃为苯或甲苯；卤代烷烃为二氯甲烷、二氯乙烷或三氯甲烷。

作为本发明的1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法的进一步改进：精馏过程在常压下进行，收集塔顶温度为110～113℃之间的馏分，得1，2，3-环丙三羧酸三乙酯。

在本发明中，重氮乙酸乙酯以滴加的方式进行投料，所述反应时间为滴加重氮乙酸乙酯的时间+继续反应的时间＝2～6小时。

在本发明中，选用由甘氨酸乙酯乙酸盐与亚硝酸钠反应生成重氮乙酸乙酯，具体制备方法参考《精细化工中间体》2008，38(1)：40～43。

本发明的制备1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的反应方程式如下：

本发明所采用的催化剂易得、且成本低；因此采用本发明的方法制备1，2，3-环丙三羧酸三乙酯具有成本低廉的优点，且收率可高达95.1％。

具体实施方式

实施例1、一种1，2，3-环丙三羧酸三乙酯的制备方法，依次进行以下步骤：

步骤1)、制备重氮乙酸乙酯：