[发明专利]一种利用微反应器连续快速制备丙炔酸及其衍生物的方法

说明书

本发明公开了一种利用微反应器连续快速制备丙炔酸及其衍生物的方法。其制备方法如下：首先，在无水无氧条件下，将金属镁、碘单质和溶剂加入反应器中搅拌均匀，然后滴加卤代烃反应生成烃基卤化镁格氏试剂；在微反应器中，以制备的烃基卤化镁和末端炔烃为原料，在连续流动条件下进行格氏交换反应得到炔基卤化镁；然后以炔基卤化镁和CO₂为原料，在连续流动下进行亲核加成反应制备丙炔酸类化合物。本发明具有快速、连续制备丙炔酸的特点，并且过程连续可控，条件温和，可实现工业化生产。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种丙炔酸及其衍生物的合成方法。

背景技术

丙炔酸类化合物是一类非常重要的有机中间体。在有机合成中应用广泛，也常被用于制备功能材料[Zhang et al., Angew.Chem.Int.Ed.2015,55,236-239]。另外，丙炔酸使得可合成许多杂环化合物如香豆素、黄酮和吲哚[Bararjanian et al., J.Org.Chem.2010, 75, 2806-2812.]。还用于脱羧基交叉耦合以合成炔基芳烃或氨基炔烃[Jia etal., Org.Lett. 2010, 12, 2000-2003.]。因此，发展高效合成丙炔酸类化合物的方法具有重要意义。

现有技术中，合成丙炔酸类化合物的方法主要是炔烃的氧化羧基化反应，以甲醛或一氧化碳作为羧基化试剂，但是该方法存在CO毒性大等问题。目前最常用的过程是使用芳香炔基锂试剂或镁试剂与CO₂反应[Polyzos, A.Chem. Int.Ed.2011, 50,1190-1193]，然而由于该过程需要预先功能化端炔化合物，其形成的芳香炔基锂试剂和镁试剂具有很强亲核性，大大限制了功能基团的兼容性。也有利用过渡金属催化或者碳酸铯促进CO₂与端炔反应制备丙炔酸类化合物，但是存在过渡金属催化剂价格昂贵、配体庞大且合成困难、所用高沸点溶剂后处理难等诸多问题[Yu et al., PNAS,2010,47,20189; Cheng et al.,Green Chem., 2015, 17, 1675]。因此，发展一种简单高效、无昂贵金属参与的绿色反应过程仍然具有十分重要的意义。

微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器由于具有通道尺寸小、比表面积大等特点，使其具有传热、传质效率高、易于操作、精确控制和安全可靠且无放大效应等优点（B. P. Mason, K. E.Price, J. L. Steinbacher, A. R. Bogdan, D. T. McQuade. Chem. Rev,. 2007, 107,2300-2318.），现已被广泛应用于纳米材料、精细化学品、生物、医药等领域（X. C. Solvas,A. deMello. Chem. Commun., 2011, 47, 1936-1942; M. A. M. Gijs, F. Lacharme,U. Lehmann. Chem. Rev. 2010, 110, 1518-1563; J. Yoshida, A. Nagaki, T.Yamada. Chem. Eur. J., 2008, 14, 7450-7459.）。目前，利用微反应器来制备丙炔酸的方法还未有报道。本专利采用微结构反应器，过程安全可靠且全过程实现连续流动操作。

发明内容

本发明的目的针对现有丙炔酸类化合物制备技术安全性的不足之处，提供一种简单安全合成丙炔酸类化合物的制备方法。

一种利用微反应器连续快速制备丙炔酸及其衍生物的方法，其主要步骤如下：

（1）格氏反应：在无水无氧条件下，将金属镁、碘单质和溶剂加入反应器中搅拌均匀，然后滴加卤代烃，滴加完毕后在一定温度下继续回流反应1~3 h，生成烃基卤化镁格氏试剂；