[发明专利]一种制备环丙酰胺酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，重点是一种制备环丙酰胺酸的方法。

背景技术

环丙酰胺酸(CAS：113136-77-9)是一种新型的环丙基羧酸类植物生长调节剂，具有高效、低毒、稳定性好等特点。该物质应用广泛，作用显著，可增加粮食产量；可防止果实脱落；可促进开花结果、抗倒伏、增强抵抗力等，主要用于谷物、棉花等作物，市场的需求量日益增加。纯品为粉色固体，熔程为193.5℃-194.5℃，相对密度为1.47(20℃)，微溶于水，不溶于石油醚，易溶于其它有机溶剂。

传统的制备环丙酰胺酸方法是利用二卤乙烷和丙二酸二酯为原料，在碱和相转移催化剂的催化作用下合成环丙基-1,1-二羧酸二酯，环丙基-1,1-二酸酸二乙酯与2,4-二氯苯胺在醇钠的作用下发生酯的氨解反应，氨解产物水解得到环丙酰胺酸。

反应原理如下：

该工艺生产收率低，特别是环丙基中间体生产时，其原料耗用较大，产品收率仅有理论产率的20～50％，反应时间较长达到20～40h，并在其提纯过程中产生大量废液，是环保中的一大难题；同时在酰胺反应过程中用到强氧化剂，其生产安全风险较大，

1988年公布的US4736056利用具体合成方法：加入39g(0.14mol)3-[(2,4-dichlorophenyl)amino]-3-oxopropanoate，53.9g(0.39mol)K₂CO₃，12.5ml DMF，13.4ml 1,2-二溴乙烷，反应65h。得到35.3g0.117mol黄色固体环丙酰胺酯(水解前的物质),收率83％。该反应起始原料价格贵；反应时间长；收率低。其反应原理如下：

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种更合理的制备环丙酰胺酸的方法，该方法以丙二酸酯系列化合物为起始原材料，通过对其单酯水解、酰氯化、酰胺化得到丙二酸酰胺单酯，再经过环化、皂化、酸化之后即为环丙酰胺酸。该工艺方法危险程度较低，产物收率高，更加节能环保。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种制备环丙酰胺酸的方法，以丙二酸酯为原料，其特征在于，通过对其单酯水解、酰氯化、酰胺化得到丙二酸酰胺单酯，再经过环化、皂化、酸化之后得到目标产物环丙酰胺酸，具体合成路线如下：

a：水解

b：酰氯化

c：酰胺化

d：成环化

e：皂化

f：酸化

以上化学结构式中“/”表示“或”的意思，R、S、Ar、X和Y在此仅仅是代号，无其它化学意义。

优选方案，以上方案是在-10～100℃的反应条件进行。

一种制备环丙酰胺酸的方法，包括以下步骤：

a.将碱的醇溶液滴加入-10～10℃温度范围内的丙二酸酯的醇溶液中，其摩尔比碱:丙二酸酯为1.0:(0.9-1.3)，滴加完成后在此温度下恒温继续搅拌1～10h，过滤得到丙二酸单酯羧酸盐；将所述丙二酸单酯羧酸盐干燥后溶于水中，加酸调pH值至1～2，溶液分层为水相和有机相，水相用二卤乙烷萃取，萃取液与有机相合并，得含丙二酸单酯单酸的混合液；

b.在a步骤得到的丙二酸单酯单酸的混合液控制-10～30℃温度范围，滴加氯化剂，其摩尔比丙二酸单酯单酸:氯化剂的比例为1.0:(1.0-1.5)；滴加完成后在此温度下恒温继续搅拌1～10h得到含有丙二酸单酯酰氯的混合物，反应尾气用碱液吸收；

c.在步骤b所述含有丙二酸单酯酰氯的混合物中加入摩尔当量的0.5～5.0倍的缚酸剂，再将2,4-二氯苯胺的二卤乙烷溶液滴加入含缚酸剂的丙二酸单酯酰氯的混合物中，其中2,4-二氯苯胺按反应物酰氯:苯胺摩尔比例为1.0:(1.1-2.0)加入，控制滴加温度5～50℃；恒温继续搅拌1～10h得到含有丙二酸单酯酰胺的混合物；

d.将c步骤得到的含有丙二酸单酯酰胺的混合物加入摩尔当量的为1～10倍的二卤乙烷，加入摩尔当量为1～10倍的缚酸剂，加入摩尔当量为0.5～5倍的N、N-二甲基甲酰胺，控制反应温度70～110℃回流反应10～40h，得到含有环丙基单酯酰胺的混合物；

e.在d步骤得到的含有环丙基单酯酰胺的混合物中加入质量倍数为1.2～3倍的水，摩尔当量为1～2倍的碱，混合均匀后分层过滤，得到的有机层重复利用，水层为含有环丙基酰胺单盐母液；