[发明专利]一种2-氰基-2-丙戊酸甲酯的复合催化制备方法

说明书

本发明涉及化学结构式式Ⅰ所示的2‑氰基‑2‑丙戊酸甲酯的制备方法：选择氰基乙酸甲酯与1‑氯丙烷，在碳酸钾作用下，复合催化二丙基化制得Ⅰ所示的2‑氰基‑2‑丙戊酸甲酯；其制备反应如下：催化剂由催化剂A和催化剂B组成；催化剂A选择：R₄NX，其中R＝C1～C5直链烷基，X＝F、Cl、Br、I或HSO₄；催化剂B选择：KX，其中X＝Br或I；溶剂选择：THF、DMF、DMC、DMSO、乙腈、丙腈、丁腈、1,4‑二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯中的一种或二种。2‑氰基‑2‑丙戊酸甲酯(Ⅰ)在制备丙戊酰胺中的应用。

技术领域

本发明涉及一种2-氰基-2-丙戊酸甲酯的相转移复合催化制备方法及其在制备丙戊酰胺中的应用。

背景技术

1984年李辛缘等[固液相转移催化反应合成丙戊酸类抗癫痫药物.医药工业，1984，5：4-6；李辛缘.新型抗癫痫药物—丙缬草酰胺的合成，医药工业，1981，(11)：1-2]选择氰乙酸甲酯、1-溴丙烷和固体碳酸钾，在季铵盐催化下二丙烷基化，再经水解、脱羧和成盐制备丙戊酸钠/镁或丙戊酰胺。

该工艺路线中使用甲醇钠，同时还使用了价格较贵的1-溴丙烷；并且反应中可能的副产物生成：

发明内容

本发明的目的一方面是提供化学结构式Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸甲酯的制备方法：其特征在于氰基乙酸甲酯与1-氯丙烷，在K₂CO₃作用下，复合催化二丙基化制得Ⅰ所示的2-氰基-2-丙戊酸甲酯；其制备反应如下：

催化剂由催化剂A和催化剂B组成；催化剂A选择：R₄NX，其中R＝C1～C5直链烷基，X＝F、Cl、Br、I或HSO₄；催化剂B选择：KX，其中X＝Br或I；

溶剂选择：THF、DMF、DMC、DMSO、乙腈、丙腈、丁腈、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯中的一种或二种。

K₂CO₃选择：粉状K₂CO₃、100目K₂CO₃、150目K₂CO₃、200目K₂CO₃、250目K₂CO₃、300目K₂CO₃或350目K₂CO₃。

R₄NX选自：TBAF、TBAC、TBAB、TBAI、TEAF、TEAC、TEAB、TEAI、TMAF、TMAC、TMAB、TMAI、TEAHSO₄、TMAHSO₄或TBAHSO₄；TBAF、TBAC、TBAB、TBAI或TBAHSO₄分别为四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵或四丁基硫酸氢铵；TEAF、TEAC、TEAB、TEAI或TEAHSO₄分别为四乙基氟化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵或四乙基硫酸氢铵；TMAF、TMAC、TMAB、TMAI或TMAHSO₄分别为四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四甲基碘化铵或四甲基硫酸氢铵。

反应温度选择：60℃～120℃；反应时间选择：1.0h～12h；

催化用量选择：氰基乙酸甲酯∶催化剂＝1∶0.01～0.10(mol/mol)；