[发明专利]3-甲氧基丙烯酸甲酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化学领域，特别涉及是一种3-甲氧基丙烯酸甲酯的合成方法。

背景技术

3-甲氧基丙烯酸甲酯是一种重要的化工中间体，广泛应用于医药、农药和高分子材料领域，可以用于合成除草剂苯吡唑草酮、杀虫剂氟啶虫酰胺和医药头孢布烯等，其结构为式一所示化合物：

（式一）

根据国内外文献报道，目前3-甲氧基丙烯酸甲酯主要有以下几种合成方法。

其一：以丙烯酸甲酯和甲醇为原料，在氯化钯等催化剂的作用下合成3-甲氧基丙烯酸甲酯和3,3-二甲氧基丙酸甲酯，3,3-二甲氧基丙酸甲酯进一步裂解得到3-甲氧基丙烯酸甲酯。该方法路线短，但是所用催化剂价格昂贵，且不容易回收，不但导致成本过高，还对环境产生重金属污染。（Tetrahedron,2006,62(42),9846-9854）

其二：以炔丙酸甲酯和甲醇为原料，在催化剂的作用下，通过加成反应得到3-甲氧基丙烯酸甲酯，总收率可达71%。该方法路线简短，原子利用率高，但是所用原料炔丙酸甲酯价格昂贵，不适用于工业化。（JournalofOrganicChemistry,2010,75(22),7809-7821）

其三：以3,3-二甲氧基丙酸甲酯为原料，在催化剂的作用下，裂解得到3-甲氧基丙烯酸甲酯，总收率可达85%。该方法同样路线简短，原子利用率高，但是所用原料3,3-二甲氧基丙酸甲酯不易合成，且价格昂贵，不适用于工业化。（WO2009056293）

其四：以3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯和甲醇为原料，在催化剂的作用下，先合成3,3-二甲氧基丙酸甲酯，再裂解得到3-甲氧基丙烯酸甲酯。该方法所用原料3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯由三氯乙酰氯和乙烯基乙醚合成得到，但是，步骤较多，其中由3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯与甲醇进行醇交换反应合成3,3-二甲氧基丙酸甲酯时，需要用到大量的甲醇，并产生大量难以直接回用的甲醇、乙醇混合物，需要增加分离成本和工序，工业化综合成本高。（CN103113227A）

发明内容

本发明的目的在于提供一种3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯的合成方法，采用价廉、易得的原料，以简便、温和的条件，高收率的合成高品质的3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯。

本发明提供的3-甲氧基-3-乙氧基丙酸甲酯的合成路线如下：

具体操作步骤如下：

步骤一：在温度为-20~50℃的条件下，向三氯乙酰氯中通入乙烯基甲醚，通气完毕后，继续搅拌12小时，减压蒸出未反应的乙烯基甲醚；然后，高真空蒸馏得到BJ01产品。

本发明所述步骤一中，加入溶剂时，考虑到三氯乙酰氯的活泼性，因此，溶剂选择非质子化物质，该物质包括：甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、氯苯、苯、环己烷等，其中以二氯甲烷、环己烷最佳；也可选择无溶剂反应。

本发明所述步骤一中，乙烯基甲醚适当过量有利于反应进行完全，投料比，乙烯基甲醚:三氯乙酰氯可选择区间为1.2:1~5.0:1，其中以投料比1.5:1~2.0:1为最佳。

本发明所述步骤一中，反应优选在-20~50℃的温度范围内进行，尤其是-10~30℃，特别是-5~10℃。

步骤二：将BJ01溶于一定量甲醇中，在一定的温度下，加入缚酸剂Ⅱ和催化剂，然后保温至反应完全，过滤，脱溶剂得产物粗品，粗品减压蒸馏得BJ02产品。

本发明所述步骤二中，甲醇量可选择为BJ01的1～5倍，其中以1.5～3倍为最佳。

本发明所述步骤二中，缚酸剂Ⅰ可选择无机碱，诸如：碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠等，其中优选碳酸钾；缚酸剂Ⅰ也可选择有机碱，诸如：三乙胺，三甲胺，吡啶，N,N-二甲基苯胺，N,N-二乙基苯胺，其中优选三乙胺或N,N-二甲基苯胺。

本发明所述步骤二中，反应优选在-10~50℃的温度范围内进行，尤其是0~30℃，特别是10~20℃。

步骤三：将BJ02和溶剂混合，加入催化剂，在一定的温度下保温至反应完全，脱溶剂，减压蒸馏得BJ03产品。

本发明所述步骤三中，考虑到BJ03和溶剂的易于分离和较高反应温度，溶剂选择高沸点物质，该物质包括：聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇、液体石蜡、高沸点溶剂油等，其中以聚乙二醇醚最佳。

本发明所述步骤三中，催化剂可选择硫酸氢钾、硫酸氢钠和对甲苯磺酸等，其中以硫酸氢钾最佳；催化剂用量为BJ02的1%～20%，其中以3%~8%最佳。