專利名稱:反式-2,2-二甲基-3-甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯的制 造方法。
背景技術(shù):
反式一2, 2 —二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯是可以用作殺蟲(chóng)劑的 中間體的化合物(參照J(rèn).Chem.Soc. (C) ,1076 (1970))。作為反式一2, 2 — 二甲基一3 —甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的制造方法,在J.Chem.Soc.(C),1076 (1970)中公開(kāi)有臭氧氧化反式除蟲(chóng)菊酸的方法,在Tetmhedron,12,6083 (2001)中公開(kāi)有堿處理反式一2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙 垸羧酸酯,接著進(jìn)行斯溫氧化(Swemoxidation)的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供
<1>一種反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯的制造方法, 其特征在于, 包括
(A) 在醇溶劑的存在下使2, 2—二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙 垸羧酸酯的反式體或者反式體和順式體的混合物與從堿金屬氫氧化物、堿 金屬碳酸鹽及堿金屬醇鹽構(gòu)成的組中選擇的至少一種堿金屬化合物反應(yīng), 從而得到含有反式一2, 2 — 二甲基一3—(羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合
物的工序,
(B) 對(duì)在所述工序(A)中得到的含有反式一2, 2—二甲基一3— (羥 甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物,進(jìn)行氧化處理得到含有粗制的反式一2, 2 一二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯的混合物的工序,
(C) 使在所述工序(B)中得到的混合物與堿金屬亞硫酸氫鹽的水溶液接觸,從而得到反式一2, 2 —二甲基—3 — [(羥基)(磺基)甲基]環(huán) 丙烷羧酸酯的堿金屬鹽的工序,及
(D)使在所述工序(C)中得到的堿金屬鹽與酸、堿或水溶性醛接 觸,從而得到反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯的工序;
<2〉根據(jù)<1>所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯的 制造方法,其中,
工序(B)為使在工序(A)中得到的含有反式一2, 2 —二甲基一3 — (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物與硝?;杂苫?nitroxyradical)化合 物與氧化劑接觸的工序;
<3>根據(jù)<2>所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯的 制造方法,其中,
氧化劑為從次鹵酸鹽、N—鹵代琥珀酰亞胺、三氯三聚異氰酸及碘構(gòu) 成的組中選擇的至少一種;
<4>根據(jù)<1> <3>中任意一項(xiàng)所述的反式_2, 2 —二甲基一3—甲酰 基環(huán)丙烷羧酸酯的制造方法,其中,
在工序(A)中,使用2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧 酸酯的反式體和順式體的混合物;
<5>根據(jù)<1> <5>中任意一項(xiàng)所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰 基環(huán)丙烷羧酸酯的制造方法,其中,
在對(duì)在工序(A)中得到的含有反式一2, 2 —二甲基一3— (羥甲基) 環(huán)丙烷羧酸酯的混合物進(jìn)行濃縮之后,進(jìn)行工序(B);
<6>根據(jù)<5〉所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯的 制造方法,其中,
在對(duì)在工序(A)中得到的含有反式一2, 2 —二甲基_3—(羥甲基) 環(huán)丙垸羧酸酯的混合物進(jìn)行酸處理之后,進(jìn)行濃縮;
<7>根據(jù)<4>所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯的 制造方法,其中,
2, 2 —二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的反式體和順式體 的混合物為在金屬催化劑的存在下使l一 (酰氧基)一3 —甲基一2—丁烯 與重氮醋酸酯反應(yīng)得到的2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體和順式體的混合物;
<8>根據(jù)<7>所述的反式一2, 2 —二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯的 制造方法,其中,
在相對(duì)重氮醋酸酯的水分量為0.1重量%以下的條件下,進(jìn)行l(wèi)一(酰 氧基)一3—甲基一2 — 丁烯與重氮醋酸酯的反應(yīng);
<9>根據(jù)<7〉所述的反式」2, 2 —二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯的 制造方法,其中,
通過(guò)使含有1—(酰氧基)一3 —甲基一2 — 丁烯和重氮醋酸酯的組合 物與金屬催化劑接觸來(lái)進(jìn)行1一 (酰氧基)一3 —甲基一2 — 丁烯與重氮醋 酸酯的反應(yīng);
<10>根據(jù)<9>所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯 的制造方法,其中,
含有l(wèi)一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯與重氮醋酸酯的組合物中的 水分量相對(duì)重氮醋酸酯為0.1重量%以下;
<11>根據(jù)<9>或<10>所述的反式_2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷 羧酸酯的制造方法,其中,
含有l(wèi)一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯與重氮醋酸酯的組合物為在 l一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯的存在下,在酸催化劑的存在下,使 甘氨酸酯鹽酸鹽與亞硝酸鈉反應(yīng),并對(duì)得到的有機(jī)層進(jìn)行脫水處理從而得 到的組合物;
<12>—種組合物,其中,
含有1—(酰氧基)一3—甲基一2 —丁烯與重氮醋酸酯,其水分量相 對(duì)重氮醋酸酯為0.1重量%以下;等。
具體實(shí)施例方式
首先,對(duì)工序(A)進(jìn)行說(shuō)明。工序(A)是在醇溶劑的存在下使2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的反式體或反式體和順式體 的混合物與從堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽及堿金屬醇鹽構(gòu)成的組中選 擇的至少一種堿金屬化合物反應(yīng),從而得到含有反式一2, 2 — 二甲基一3 一 (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物的工序。2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體是指具有
相對(duì)環(huán)丙垸環(huán)平面為3位的酰氧基甲基與1位的烷氧羰基位于彼此相反側(cè) 的結(jié)構(gòu)的化合物,順式體是指具有相對(duì)環(huán)丙垸環(huán)平面為3位的酰氧基甲基
與1位的烷氧羰基位于彼此相同側(cè)的結(jié)構(gòu)的化合物。
在工序(A)中,優(yōu)選使用2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙 垸羧酸酯的反式體與順式體的混合物。對(duì)2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲 基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體與順式體的混合物中的反式體與順式體的比率 沒(méi)有特別限制,可以使用以任意比例混合反式體與順式體而成的混合物。 優(yōu)選使用含有反式體多于順式體的混合物。
作為2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體,也 可以使用旋光性的2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反 式體。另外,作為2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的反 式體與順式體的混合物,也可以使用旋光性的2, 2 — 二甲基一3— (酰氧 基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體與順式體的混合物。
作為3位的酰氧基甲基的?;梢耘e出乙?;?、丙?;⒈郊柞;?等碳原子數(shù)2 10的脂肪族或芳香族?;W鳛?位的垸氧羰基的烷氧基, 可以舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、叔丁氧基、正戊氧基、 正己氧基、環(huán)己氧基等直鏈狀、分枝狀或環(huán)狀的碳原子數(shù)1 6的垸氧基。
作為此類2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯,可以舉 出2, 2 — 二甲基一3— (乙酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸甲酯、2, 2 — 二甲基 一3— (苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸甲酯、2, 2 —二甲基一3— (乙酰氧 基甲基)環(huán)丙烷羧酸乙酯、2, 2 — 二甲基一3— (苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙 垸羧酸乙酯、2, 2 —二甲基一3—(乙酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸正丙酯、2, 2 — 二甲基一3— (苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸正丙酯、2, 2 —二甲基一 3—(乙酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸異丙酯、2, 2 — 二甲基一3— (苯甲酰氧 基甲基)環(huán)丙烷羧酸異丙酯、2, 2 — 二甲基一3— (乙酰氧基甲基)環(huán)丙 烷羧酸正丁酯、2, 2 — 二甲基一3— (苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸正丁 酯、2, 2 —二甲基一3—(乙酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸異丁酯、2, 2 —二 甲基一3— (苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸異丁酯、2, 2—二甲基一3— (乙 酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸叔丁酯、2, 2 — 二甲基一3— (苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸叔丁酯、2, 2 — 二甲基一3— (乙酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸正
戊酯、2, 2 —二甲基一3—(苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸正戊酯、2, 2 —二甲基一3—(乙酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸正己酯、2, 2 —二甲基一3 一 (苯甲酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸正己酯、2, 2 — 二甲基一3— (乙酰氧 基甲基)環(huán)丙烷羧酸環(huán)己酯、2, 2 — 二甲基一3—(苯甲酰氧基甲基)環(huán) 丙烷羧酸環(huán)己酯等。
作為堿金屬氫氧化物,可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀等。作為堿金屬 碳酸鹽,可以舉出碳酸鈉、碳酸鉀等。作為堿金屬醇鹽,可以舉出甲醇鈉、 乙醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀等碳原子數(shù)1 6的堿金屬醇鹽。作為堿金屬化 合物,可以使用從此類堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽及堿金屬醇鹽構(gòu)成 的組中選擇至少一種,優(yōu)選從堿金屬碳酸鹽及堿金屬醇鹽構(gòu)成的組中選擇 的至少一種,更優(yōu)選堿金屬醇鹽。
市售的堿金屬化合物均可以使用。
堿金屬化合物的使用量相對(duì)2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙 垸羧酸酯的反式體或反式體和順式體的混合物,通常為0.01 50重量倍。
作為醇溶劑,可以舉出甲醇、乙醇、l一丙醇、2_丙醇、1 —丁醇等 碳原子數(shù)1 6的低級(jí)醇溶劑。
醇溶劑的使用量相對(duì)2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸 酯的反式體或反式體和順式體的混合物,通常為1 100重量份,優(yōu)選為 2 50重量份。
反應(yīng)溫度通常在一2(TC 醇溶劑的沸點(diǎn)的范圍。
反應(yīng)時(shí)間通常為0.5 10小時(shí)。
這樣一來(lái),可以得到含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙 垸羧酸酯的混合物。在使用2, 2 —二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧 酸酯的反式體和順式體的混合物的情況下,通常除了反式一2, 2 — 二甲基 一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯以外,還可以得到含有順式一2, 2 — 二甲 基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯及6, 6 — 二甲基一3 —氧雜雙環(huán)[3,1,0] 己垸一2 —酮的混合物。
此外,在本工序(A)中,根據(jù)使用的堿金屬化合物的種類不同而不 同,有時(shí)2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯或生成的2, 2一二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯與使用的醇溶劑反應(yīng),從而還進(jìn)
行酯基移換作用,因而有時(shí)可以得到含有與原料的2,2 — 二甲基一3—(酰 氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的酯基部位不同的反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥 甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合物。作為堿金屬化合物,使用堿金屬氫氧化物 或堿金屬醇鹽的情況下,尤其容易進(jìn)行此類酯基移換作用,例如在使2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸乙酯的順式體與甲醇鈉在甲醇 溶劑中反應(yīng)的情況下,通常可以得到含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥 甲基)環(huán)丙烷羧酸甲酯的混合物。
也可以直接在下一個(gè)工序(B)中使用得到的混合物,但在這種情況 下,在下一個(gè)工序(B)中,還進(jìn)行該混合物中含有的醇溶劑的氧化反應(yīng), 所以優(yōu)選在從得到的混合物除去醇溶劑之后,再到下一個(gè)工序(B)中使 用??梢酝ㄟ^(guò)濃縮該混合物來(lái)實(shí)施醇溶劑的除去,也可以在必要時(shí)向該混 合物中加入不溶于水的有機(jī)溶劑,通過(guò)用水洗滌來(lái)實(shí)施。在濃縮混合物除 去醇溶劑的情況下,從濃縮時(shí)的反式一二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧 酸乙酯的穩(wěn)定性的點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在酸處理混合物之后利用濃縮除去醇溶 劑。
通常通過(guò)混合該混合物和酸來(lái)實(shí)施得到的混合物的酸處理。 作為酸,可以舉出鹽酸、硫酸等無(wú)機(jī)酸。其使用量相對(duì)在工序(A) 中使用的堿金屬化合物1摩爾,通常為0.8 5摩爾,優(yōu)選為0.9 2摩爾。 酸處理溫度通常為一20 7(TC 。
接著,對(duì)工序(B)進(jìn)行說(shuō)明。工序(B)是對(duì)在所述工序(A)中得 到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物, 進(jìn)行氧化處理得到含有粗制的反式一2, 2—二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧 酸酯的混合物的工序??梢灾苯訉?duì)在工序(A)中得到的含有反式一2, 2 一二甲基—3—(羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合物氧化處理,但如上所述, 也可以對(duì)從該反應(yīng)混合物除去醇溶劑得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3 一 (羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合物進(jìn)行氧化處理,也可以對(duì)在酸處理反 應(yīng)混合物之后除去醇溶劑得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基) 環(huán)丙烷羧酸酯的混合物進(jìn)行氧化處理??梢詢?yōu)選使用從反應(yīng)混合物除去醇 溶劑得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合物,更優(yōu)選使用氧化處理在酸處理反應(yīng)混合物之后除去醇溶劑得到的含
有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物。
在此,"反式"表示相對(duì)環(huán)丙垸環(huán)平面為1位的烷氧羰基與3位的甲
?;挥诒舜讼喾磦?cè)的結(jié)構(gòu),"順式"表示相對(duì)環(huán)丙烷環(huán)平面為1位的烷
氧羰基與3位的甲?;挥诒舜讼嗤瑐?cè)的結(jié)構(gòu)。
作為氧化處理,只要是氧化伯醇從而轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的醛的方法即可,沒(méi) 有特別限定,例如可以舉出使用硝酰基自由基化合物及氧化劑的方法(參 照特開(kāi)2004 — 99595號(hào)公報(bào))、使用二甲亞砜的方法(參照 Tetrahedron,^2,6083 (2001))、使用鉻酸卩比啶鏡的方法(Heterocyces, 21, 2859 (1985))等。從工業(yè)上的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用硝?;杂苫衔?及氧化劑的方法。以下對(duì)使用硝?;杂苫衔锛把趸瘎┑姆椒ㄟM(jìn)行說(shuō) 明。
作為硝?;杂苫衔?,可以舉出2, 2, 6, 6—四甲基哌啶一1一 氧基(oxyl)、 4一乙酰氧基一2, 2, 6, 6—四甲基哌啶一 1 _氧基、4—丙 酰氧基一2, 2, 6, 6—四甲基哌啶一l一氧基、4 —苯酰氧基一2, 2, 6, 6 一四甲基哌啶一l一氧基、4—甲氧基一2, 2, 6, 6—四甲基哌啶一1 —氧 基、4—乙氧基一2, 2, 6, 6—四甲基哌啶一1 —氧基、4一芐氧基一2, 2, 6, 6—四甲基哌啶一l—氧基、4一乙酰胺一2, 2, 6, 6_四甲基哌啶一1 —氧基、4一氧代一2, 2, 6, 6—四甲基哌啶一1—氧基、2, 2, 5, 5 —四 甲基吡咯烷一l一氧基等。
可以使用市售的此類硝?;杂苫衔?,例如可以使用按照特開(kāi) 2002—145861公報(bào)等公知的方法制造的硝酰基自由基化合物。
硝?;杂苫衔锟梢灾苯邮褂?,也可以使其在后述的溶劑中溶解 或懸浮使用。
相對(duì)在所述工序(A)中得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥 甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合物中的共1摩爾反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥 甲基)環(huán)丙烷羧酸酯及順式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙垸羧酸 酯,硝?;杂苫衔锏氖褂昧客ǔ?.0001 0.1摩爾,優(yōu)選為0.001 0.01摩爾。
作為氧化劑,可以舉出次鹵酸鹽、N—鹵代琥珀酰亞胺、三氯三聚異氰酸、碘等,優(yōu)選次卣酸鹽。
作為次鹵酸鹽,可以舉出次氯酸鈉、次氯酸鉀等次氯酸堿金屬鹽,次
氯酸鈣、次溴酸鈉等次鹵酸堿土類金屬鹽等,優(yōu)選次鹵酸堿金屬鹽,更優(yōu)
選次氯酸堿金屬鹽、特別優(yōu)選次氯酸鈉。作為N—鹵代琥珀酰亞胺,可以
舉出N—氯琥珀酰亞胺、N—溴琥珀酰亞胺等。
氧化劑可以分別單獨(dú)使用,也可以混合使用兩種以上。 氧化劑可以直接使用,也可以作為水溶液等溶液使用。 氧化劑的使用量如果過(guò)多,則容易進(jìn)行副反應(yīng),所以相對(duì)在所述工序
(A)中得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯 的混合物中的共1摩爾反式一2, 2—二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸 酯及順式一2, 2 —二甲基一3—(羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯,氧化劑的使用 量通常為0.5 2.5摩爾,優(yōu)選為0.7 1.8摩爾。
使用硝酰基自由基化合物及氧化劑的氧化處理通常通過(guò)混合在所述 工序(A)中得到的含有反式一2, 2 —二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧 酸酯的混合物、硝?;杂苫衔锛把趸瘎﹣?lái)實(shí)施,對(duì)其混合順序沒(méi)有 特別限制。
優(yōu)選將通過(guò)混合在所述工序(A)中得到的含有反式一2, 2 — 二甲基 一3—(羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合物、硝酰基自由基化合物及氧化劑 得到的反應(yīng)混合物的pH保持在6 13的范圍、更優(yōu)選在6 10的范圍、 進(jìn)而優(yōu)選在8 10的范圍來(lái)實(shí)施此類氧化處理。此類pH的調(diào)整通??梢?使用無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸、碳酸氫鹽、磷酸鹽等。
作為無(wú)機(jī)酸,可以舉出鹽酸、硫酸、磷酸、硼酸等,作為有機(jī)酸,可 以舉出乙酸、丙酸、苯甲酸、對(duì)甲苯磺酸等。作為碳酸氫鹽,可以舉出碳 酸氫鈉、碳酸氫鉀等堿金屬碳酸氫鹽,作為磷酸鹽,可以舉出磷酸二氫鉀、 磷酸氫二鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉等堿金屬磷酸鹽,它們可以直接使 用,也可以使用水溶液。
可以在溴化鉀、溴化鈉等鹵化堿金屬鹽的存在下實(shí)施此類氧化處理, 相對(duì)1摩爾氧化劑,其使用量通常為0.01 0.3摩爾,優(yōu)選為0.05 0.25 摩爾。
通常在溶劑的存在下實(shí)施此類氧化處理。作為溶劑,只要是在反應(yīng)中為惰性的溶劑即可,沒(méi)有特別限制,可以舉出水;甲苯、二甲苯、均三甲
基苯等芳香族烴溶劑;二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1, 2 — 二氯乙烷等鹵 代烴溶劑;二乙醚、二異丙醚、甲基叔丁基醚等醚溶劑;甲基異丁基甲酮、 甲基叔丁基甲酮等酮溶劑;等。對(duì)此類溶劑的使用量沒(méi)有特別限制。
處理溫度通常為一5 5(TC。處理時(shí)間通常為1 50小時(shí)。
利用此類氧化處理,可以得到含有粗制的反式一2, 2 — 二甲基一3 — 甲酰基環(huán)丙垸羧酸酯的反應(yīng)混合物。在所述工序(A)中得到的含有反式 —2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物中還含有順式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的情況下,通常在所述反應(yīng)混合 物中還含有順式一2, 2 —二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯。
可以直接在下一個(gè)工序(C)中使用此類反應(yīng)混合物,但在該混合物 中殘存未反應(yīng)的氧化劑的情況下,此類殘存的氧化劑與在下一個(gè)工序(C) 中使用的堿金屬亞硫酸氫鹽反應(yīng),所以優(yōu)選使該混合物與硫代硫酸鈉等還 原劑接觸而使殘存的氧化劑分解,并將由此得到的得到的含有粗制的反式 —2, 2 — 二甲基一3 —甲酰基環(huán)丙垸羧酸酯的混合物用于下一個(gè)工序(C) 中。另外,還優(yōu)選在分解殘存的氧化劑之后,在必要時(shí)加入水或不溶于水 的有機(jī)溶劑并進(jìn)行萃取處理,進(jìn)而將得到的含有粗制的反式一2, 2 — 二甲 基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯的混合物用于下一個(gè)工序(C)中。
接著,對(duì)工序(C)進(jìn)行說(shuō)明。工序(C)是使在所述工序(B)中得 到的含有粗制的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的混合物 與堿金屬亞硫酸氫鹽的水溶液接觸,從而得到反式一2, 2 — 二甲基一3 — [(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸酯的堿金屬鹽的工序。
作為堿金屬亞硫酸氫鹽,可以舉出亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀等。對(duì)堿 金屬亞硫酸氫鹽在水溶液中的堿金屬亞硫酸氫鹽濃度沒(méi)有特別限定,通常 為5 35重量Q^。
相對(duì)含有粗制的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯的混 合物中的共1摩爾反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯和順式 _2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯,堿金屬亞硫酸氫鹽的使用量 通常為0.8摩爾,對(duì)其上限沒(méi)有特別限定。從經(jīng)濟(jì)層面出發(fā),相對(duì)所述混 合物中的共1摩爾反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯和順式—2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯,實(shí)際的使用量為1 2摩爾。 可以在不存在有機(jī)溶劑的下使含有粗制的反式一2, 2 — 二甲基一3 — 甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯的混合物與堿金屬亞硫酸氫鹽的水溶液接觸,但優(yōu)選 在不與水混合的有機(jī)溶劑的存在下使其接觸。作為不與水混合的有機(jī)溶 劑,可以舉出甲苯、二甲苯、均三甲基苯等芳香族烴溶劑;戊烷、己烷、 庚垸、辛烷、環(huán)己烷等脂肪族烴溶劑;乙酸乙酯、苯甲酸甲酯等酯溶劑; 二氯甲垸、二氯乙烷、四氯化碳、氯苯等鹵代烴溶劑;芐腈等腈溶劑;二 乙基醚等醚溶劑等,此類不與水混合的有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,也可以混 合使用兩種以上。對(duì)此類不與水混合的有機(jī)溶劑的使用量沒(méi)有特別限制, 相對(duì)反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸酯和順式一2, 2 — 二甲 基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的總和,通常為0.5 10重量倍,優(yōu)選為l 5重量倍。
接觸溫度通常為0 80°C,優(yōu)選為10 50°C。接觸時(shí)間通常為1 5 小時(shí)。
通常在常壓條件下實(shí)施含有粗制的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基 環(huán)丙垸羧酸酯的混合物與堿金屬亞硫酸氫鹽的水溶液的接觸,但也可以在 加壓條件下實(shí)施。可以利用例如氣相色譜(gas chromatography)、高速液 相色譜、薄層色譜等通常的分析機(jī)構(gòu)來(lái)確認(rèn)。
在反應(yīng)結(jié)束后,可以在必要時(shí)向反應(yīng)混合物中加入不與水混合的有機(jī) 溶劑,利用分液處理,得到含有反式一2, 2 — 二甲基一3 — [(羥基)(磺 基)甲基]環(huán)丙烷羧酸酯的堿金屬鹽的水層。含有得到的堿金屬鹽的水層 可以直接用于下一個(gè)工序(D)中,也可以在利用不與水混合的有機(jī)溶劑 洗滌之后,用于下一個(gè)工序(D)中。另外,也可以將水層濃縮至該堿金 屬鹽不析出的程度,然后用于下一個(gè)工序(D)。另外,也可以濃縮含有 該堿金屬鹽的水層,取出反式一2, 2 — 二甲基一3 — [(羥基)(磺基)甲 基]環(huán)丙垸羧酸酯的堿金屬鹽,然后用于下一個(gè)工序(D)中。
作為得到的反式一2, 2 —二甲基一3 — [(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙垸 羧酸酯的堿金屬鹽,可以舉出反式一[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸 甲酯的鈉鹽、反式一2, 2—二甲基一3 — [(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙垸羧 酸乙酯的鈉鹽、反式一[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸正丙酯的鈉鹽、
14反式一[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸異丙酯的鈉鹽、反式一[(羥基) (磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸正丁酯的鈉鹽、反式一[(羥基)(磺基)甲基]
環(huán)丙垸羧酸異丁酯的鈉鹽、反式—[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸叔 丁酯的鈉鹽、反式一[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸正戊酯的鈉鹽、 反式_[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸正己酯的鈉鹽、反式一[(羥基) (磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸環(huán)己酯的鈉鹽以及將所述各鹽的鈉代替成鉀的
化合物(例如反式一[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙垸羧酸甲酯的鈉鹽等) 等。
接著,對(duì)工序(D)進(jìn)行說(shuō)明。工序(D)是使在所述工序(C)中得 到的堿金屬鹽與酸、堿或水溶性醛接觸,從而得到反式一2, 2 —二甲基一 3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的工序。
作為酸,可以舉出鹽酸、硫酸、硝酸等無(wú)機(jī)酸,甲烷磺酸等磺酸等。
作為堿,可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物,碳酸鈉、 碳酸鉀等堿金屬碳酸鹽,碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等堿金屬碳酸氫鹽等,優(yōu)選 堿金屬氫氧化物及堿金屬碳酸鹽。
作為水溶性醛,可以舉出甲醛、乙醛等水溶性醛的單體,三噁烷、仲 甲醛、仲乙醛等水溶性醛的聚合物。
這些酸、堿及水溶性醛均可以直接使用,也可以以水溶液的形態(tài)使用。 優(yōu)選使用水溶液。
其中,優(yōu)選堿及水溶性醛。
通常在不與水混合的有機(jī)溶劑和水的存在下實(shí)施堿金屬鹽與酸、堿或 水溶性醛的接觸。
對(duì)水的使用量沒(méi)有特別限制,相對(duì)堿金屬鹽,通常為0.5 20重量倍, 優(yōu)選為1 5重量倍。在使用含有堿金屬鹽的水層的情況下,考慮為該水 層中的水的量,另外,在使用酸、堿或水溶性醛的水溶液的情況下,還考 慮到水溶液中的水的量,適當(dāng)?shù)貨Q定即可。
作為不與水混合的有機(jī)溶劑,可以舉出與所述的相同的有機(jī)溶劑,對(duì) 其使用量沒(méi)有特別限制,相對(duì)堿金屬鹽,通常為0.5 10重量份,優(yōu)選為 1 5重量份。
在使用酸的情況下,相對(duì)l摩爾堿金屬鹽,其使用量通常為0.8 1.5摩爾當(dāng)量。
在使用堿的情況下,相對(duì)1摩爾堿金屬鹽,其使用量通常為0.8摩爾
當(dāng)量以上。如果堿的使用量過(guò)多,則生成的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲 ?;h(huán)丙烷羧酸酯變得容易分解,所以實(shí)用上優(yōu)選使用反應(yīng)混合物的水層 的pH成為9 11的范圍的量的堿,更優(yōu)選使用成為9.5 10.5的范圍的 量的堿。
此外,在本說(shuō)明書(shū)中,摩爾當(dāng)量是指向酸或堿的摩爾數(shù)乘上其價(jià)數(shù)而 成的值。例如,在相對(duì)1摩爾堿金屬鹽使用0.5摩爾的硫酸的情況下,硫 酸的使用量為l摩爾當(dāng)量。另外,相對(duì)l摩爾堿金屬鹽,使用0.5摩爾的 碳酸鉀的情況下,碳酸鉀的使用量為l摩爾當(dāng)量。
在使用水溶性醛的情況下,相對(duì)1摩爾堿金屬鹽,其使用量通常為 0.8摩爾當(dāng)量以上。對(duì)其上限沒(méi)有特別限定,而從經(jīng)濟(jì)層面出發(fā),實(shí)用上, 相對(duì)1摩爾堿金屬鹽,為1 3摩爾。在使用仲甲醛等聚合物的情況下, 基于其聚合度換算成對(duì)應(yīng)的單體,作為單體,相對(duì)1摩爾堿金屬鹽,通常 使用0.8摩爾以上的量。例如在使用三噁垸的情況下,只要將1摩爾的三 噁垸換算成3摩爾甲醛來(lái)決定其使用量即可。另外,在聚合物的聚合度尚 不清楚的情況下,將利用對(duì)應(yīng)的單體的分子量除聚合物的重量得到的值作 為對(duì)應(yīng)的單體的摩爾數(shù),來(lái)決定其使用量即可。
堿金屬鹽與酸、堿或水溶性醛的接觸溫度通常為0 80°C、優(yōu)選為 20 60°C。接觸時(shí)間通常為1 5小時(shí)。
堿金屬鹽與酸、堿或水溶性醛的接觸通常通過(guò)在不與水混合的有機(jī)溶 劑和水的存在下混合堿金屬鹽和酸、堿或水溶性醛來(lái)實(shí)施,對(duì)其混合順序 沒(méi)有特別限制,優(yōu)選在不與水混合的有機(jī)溶劑和水和堿金屬鹽的混合物中 加入酸、堿或水溶性醛。另外,通常在常壓條件下實(shí)施,但也可以在加壓 條件下實(shí)施??梢岳脷庀嗌V、高速液相色譜、薄層色譜等通常的分析 機(jī)構(gòu)來(lái)確認(rèn)反應(yīng)的進(jìn)行。
反應(yīng)結(jié)束后,例如通過(guò)分液處理反應(yīng)混合物,來(lái)得到含有反式一2, 2 一二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的有機(jī)層,例如,可以通過(guò)濃縮得到 的有機(jī)層,來(lái)取出反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯。
另外,也可以利用蒸餾、再結(jié)晶、色譜等通常的純化方法進(jìn)一步純化得到的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯。
另夕卜,在所述工序(A)中使用的2, 2 —二甲基一3— (酰氧基甲基) 環(huán)丙烷羧酸酯為旋光物的情況下,通常得到的反式一2, 2 — 二甲基一3 — 甲?;h(huán)丙烷羧酸酯也是旋光物,通常保持其立體構(gòu)型。
作為這樣一來(lái)得到的反式一2,2 —二甲基一3 —甲?;h(huán)丙烷羧酸酯, 可以舉出反式一2, 2 — 二甲基一3 —甲酰基環(huán)丙垸羧酸甲酯、反式一2, 2 一二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸乙酯、反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基 環(huán)丙烷羧酸正丙酯、反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸異丙酯、 反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸正丁酯、反式_2, 2 — 二甲 基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸異丁酯、反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙 烷羧酸仲丁酯、反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸叔丁酯、反 式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸正戊酯、反式一2, 2 — 二甲基 一3 —甲?;h(huán)丙烷羧酸正己酯、反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷 羧酸環(huán)己酯等。
最后,對(duì)在工序(A)中使用的2, 2 —二甲基一3— (酰氧基甲基) 環(huán)丙垸羧酸酯的反式體和順式體的混合物的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
可以利用任意公知的方法制造2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán) 丙垸羧酸酯的反式體和順式體的混合物,優(yōu)選在金屬催化劑的存在下使1 —(酰氧基)一3_甲基一2 —丁烯與重氮醋酸酯反應(yīng)得到的2, 2_二甲 基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的反式體和順式體的混合物。以下 對(duì)此類反應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明。
作為金屬催化劑,可以舉出三氟甲垸磺酸銅(1)、乙酸銅(1)、溴化 銅(1)、氯化銅(1)、碘化銅(1)、氫氧化銅(1)、三氟甲烷磺酸銅(n)、 乙酸銅(n)、溴化銅(11)、氯化銅(11)、碘化銅(11)、氫氧化銅(II) 等1價(jià)或2價(jià)的銅化合物;乙酸銠(11)、三氟乙酸銠(11)、三苯基乙酸 銠(II)等銠化合物;氯化鈷(11)、溴化鈷(11)、乙酸鈷(II)等鈷混合 物等。其中,優(yōu)選1價(jià)或2價(jià)的銅化合物。
作為金屬催化劑,還可以使用使所述1價(jià)或2價(jià)的銅化合物與旋光性 的雙噁唑啉化合物反應(yīng)得到的銅配位化合物(以下簡(jiǎn)稱為雙噁唑啉銅配位 化合物。)。如果使用此類雙噁唑啉銅配位化合物,則通??梢缘玫叫庑?br>
17的2, 2 — 二甲基一3—(酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體和順式體的
混合物。在以得到旋光性的2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯為目 的的情況下,優(yōu)選在工序(A)中使用將此類雙噁唑啉銅配位化合物用作 金屬催化劑制造的旋光性的2, 2_二甲基_3—(酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧 酸酯的反式體和順式體的混合物。
作為旋光性的雙噁唑啉化合物,可以舉出雙[2 — [ (4S) —叔丁基噁 唑啉]]甲烷、2,2 —雙[2 —[(4S)—叔丁基噁唑啉]]丙烷、1, 1一雙[2 — [(4S) 一叔丁基噁唑啉]]環(huán)丙烷、1, 1一雙[2—[(4S) —叔丁基噁唑啉]]環(huán)己垸、 等化合物。另外,還可以舉出噁唑啉環(huán)的4位的立體構(gòu)型(4S)代替成(4R) 的雙[2 — [ (4S)—叔丁基噁唑啉]]甲烷等化合物。
此類雙噁唑啉銅配位化合物通??梢栽谌軇┑拇嬖谙禄旌闲庑缘?雙噁唑啉化合物和1價(jià)或2價(jià)的銅化合物來(lái)配制。
相對(duì)1摩爾1價(jià)或2價(jià)的銅化合物,旋光性的雙噁唑啉化合物的使用 量通常為0.8 5摩爾,優(yōu)選為0.9 2摩爾。
也可以在含氟化合物的存在下配制雙噁唑啉銅配位化合物,通過(guò)使用 在含氟化合物的存在下配制而成的雙噁唑啉銅配位化合物,可以制造光學(xué) 純度更高的2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體和 順式體的混合物。
作為含氟化合物,可以舉出六氟磷酸、六氟磷酸鈉、六氟磷酸鉀、六 氟磷酸銀、六氟磷酸三苯甲基酯等六氟磷酸鹽;六氟銻酸鈉、六氟銻酸鉀、 六氟銻酸銀、六氟銻酸三苯甲基酯等六氟銻酸鹽;四(五氟苯基)硼酸鋰、 四(五氟苯基)硼酸鈉、四(五氟苯基)硼酸鉀、四(五氟苯基)硼酸銀、 四(五氟苯基)硼酸三苯甲基酯等四(五氟苯基)硼酸鹽等。相對(duì)1摩爾 銅化合物,此類含氟化合物的使用量通常為0.8 5摩爾。
通常在溶劑的存在下實(shí)施雙噁唑啉銅配位化合物的配制。作為溶劑, 可以舉出二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳等鹵代烴溶劑;苯、甲苯、 二甲苯等芳香族烴溶劑;乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯溶劑;等。在l一 (酰 氧基)一3—甲基一2 — 丁烯為液體的情況下,也可以使用l一 (酰氧基) 一3—甲基一2 — 丁烯作為溶劑。相對(duì)銅化合物,此類溶劑的使用量通常為 10 500重量倍。通常通過(guò)在氬、氮等惰性氣體的氣氛下混合溶劑、旋光性的雙噁唑啉 化合物、1價(jià)或2價(jià)的銅化合物及必要時(shí)添加的含氟化合物來(lái)實(shí)施雙噁唑
啉銅配位化合物的配制。配制溫度通常為一20 10(TC。
可以直接在l一 (酰氧基)一3 —甲基一2 — 丁烯與重氮醋酸酯的反應(yīng) 中使用得到的含有雙噁唑啉銅配位化合物的反應(yīng)溶液,也可以使用通過(guò)濃 縮該反應(yīng)溶液而取出的雙噁唑啉銅配位化合物。另外,也可以在利用再結(jié) 晶等通常的純化方法純化取出的雙噁唑啉銅配位化合物之后使用。
作為1_ (酰氧基)一3—甲基—2 —丁烯,可以舉出乙酸3—甲基一2 一丁烯基酯、苯甲酸3—甲基一2 —丁烯基酯等。可以利用例如 J.Org.Chem.,ii,5312 (1990)等中記載的公知的方法制造此類1—(酰氧 基)一3 —甲基一2 —丁烯。
作為重氮醋酸酯,可以舉出重氮乙酸甲酯、重氮乙酸乙酯、重氮乙酸 正丙酯、重氮乙酸異丙酯、重氮乙酸正丁酯、重氮乙酸異丁酯、重氮乙酸 叔丁酯、重氮乙酸正戊酯、重氮乙酸正己酯、重氮乙酸環(huán)己酯等??梢允?用市售的此類重氮醋酸酯,例如可以使用利用在Organic Synthesis Collective Volume3,P.392等記載的公知的方法制造的重氮醋酸酯。可以優(yōu) 選使用含有在溶劑的存在下、在酸催化劑的存在下使對(duì)應(yīng)的甘氨酸酯鹽酸 鹽與亞硝酸鈉反應(yīng)得到的重氮醋酸酯的溶液,更優(yōu)選使用脫水處理含有得 到的重氮醋酸酯的溶液而成的重氮醋酸酯。
作為溶劑,可以舉出二乙醚、甲基叔丁醚等醚溶劑;二氯甲垸、1, 2 一二氯乙烷、氯仿等鹵代烴溶劑;己烷、庚垸、辛垸等脂肪族烴溶劑;苯、 甲苯等芳香族烴溶劑;等,在l一 (酰氧基)一3 —甲基一2 — 丁烯為液體 的情況下,也可以使用1一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯作為溶劑。在 l一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯為液體的情況下,優(yōu)選使用1—(酰 氧基)一3—甲基一2 — 丁烯作為溶劑。
作為脫水處理得到的重氮醋酸酯的溶液的方法,沒(méi)有特別限定,優(yōu)選 共沸脫水法。
在利用共沸脫水法脫水處理含有重氮醋酸酯的溶液的情況下,處理溫 度通常為一20 10(TC,處理壓力通常為0.1 30kPa,適當(dāng)?shù)貨Q定處理?xiàng)l 件,使得利用此類脫水處理進(jìn)行脫水處理后的含有重氮醋酸酯的溶液中的水分量相對(duì)重氮醋酸酯通常為0.1重量%以下,優(yōu)選為0.05重量%以下。 此類水分量可以利用使用卡爾一費(fèi)休水分測(cè)定裝置的方法等通常的水分 測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定。
通常通過(guò)在氬、氮等惰性氣體的氣氛下混合1—(酰氧基)一3—甲
基—2 —丁烯和重氮醋酸酯和金屬催化劑來(lái)實(shí)施1—(酰氧基)一3—甲基 一2 — 丁烯與重氮醋酸酯的反應(yīng)。對(duì)其混合順序沒(méi)有特別限定,通常在金 屬催化劑與l一 (酰氧基)一3 —甲基一2 — 丁烯的混合物中加入重氮醋酸 酯。
相對(duì)1摩爾重氮醋酸酯,以金屬換算,金屬催化劑的使用量通常為 0.00001 0.5摩爾,優(yōu)選為0.0001 0.05摩爾。
相對(duì)l摩爾重氮醋酸酯,1—(酰氧基)一3—甲基一2—丁烯的使用 量通常為l摩爾以上,優(yōu)選為1.2摩爾以上。對(duì)其上限沒(méi)有特別限定,在 l一 (酰氧基)一3 —甲基一2 — 丁烯為液體的情況下,也可以預(yù)先使用極 過(guò)剩量的溶劑。
反應(yīng)溫度通常為0 12(TC,優(yōu)選為5 100'C。
這樣一來(lái)可以得到含有2, 2—二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧 酸酯的反應(yīng)混合物,而該反應(yīng)混合物通常含有2, 2 — 二甲基一3— (酰氧 基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的反式體與順式體的混合物,也可以直接用于工序 (A)中,但優(yōu)選在工序(A)中使用利用蒸餾等通常的方法從該反應(yīng)混 合物中取出的2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體 與順式體的混合物。也可以在工序(A)中使用利用精餾、色譜柱(column chromatography)等通常的純化方法進(jìn)一步純化2, 2 — 二甲基一3— (酰 氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體與順式體的混合物而成的2, 2 — 二甲 基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯。
可以利用色譜柱等公知的方法,從此類2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基 甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的反式體與順式體的混合物中分離反式體或順式體, 從而得到2, 2 — 二甲基一3—(酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體。
實(shí)施例
以下利用實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明不被這些實(shí)施例所限 定。利用氣相色譜面積百分率法算出環(huán)丙垸混合物的反式體/順式體。以液相色譜的面積比為基礎(chǔ)算出光學(xué)純度。 參考例1
在已氮置換的反應(yīng)容器中加入甘氨酸乙酯鹽酸鹽340重量份及水565 重量份。在得到的水溶液中加入乙酸3 —甲基一2 —丁烯基酯343重量份, 然后將內(nèi)溫冷卻至8'C,加入23重量%氫氧化鈉溶液6.4重量份,將pH 調(diào)整成4.7。在得到的混合物中,邊將內(nèi)溫保持在8 12'C、將pH保持在 4.5 4.8,邊用10小時(shí)并行地分別滴注35重量%亞硝酸鈉水溶液574重 量份和24重量%檸檬酸水溶液37重量份。以相同溫度攪袢2小時(shí)得到的 反應(yīng)混合物,然后滴注7重量%碳酸鈉水溶液217重量份,將反應(yīng)混合物 的pH調(diào)整成9.2。在反應(yīng)混合物中加入141重量份甲苯,攪拌。靜置后, 分離水層,得到含有重氮乙酸乙酯的有機(jī)層735重量份。利用氣相色譜內(nèi) 部標(biāo)準(zhǔn)法分析該有機(jī)層,結(jié)果重氮乙酸乙酯的含量為35.6重量%。
將得到的含有重氮乙酸乙酯的有機(jī)層添加到可分離式燒瓶中,將內(nèi)壓 調(diào)整成2kPa,然后加熱,除去以甲苯為主要成分的餾分84重量份。用氮 恢復(fù)至常壓,得到含有重氮乙酸乙酯的乙酸3—甲基一2 — 丁烯基酯溶液 639重量份。
利用氣相色譜內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)法分析該溶液,結(jié)果重氮乙酸乙酯的含量為 35.2重量%。使用卡爾一費(fèi)休庫(kù)侖滴定式水分測(cè)定裝置測(cè)定該溶液中的水 的含量,結(jié)果為0.0064重量%。
參考例2
在已氮置換的反應(yīng)容器中加入氯化銅(I) 0.0957重量份、1, l一雙 [2 —[ (4S) — (叔丁基)噁唑啉]]環(huán)丙垸0.269重量份及三苯甲基四(五 氟苯基)硼酸鹽0.847重量份,進(jìn)而,加入乙酸3 —甲基一2 —丁烯基酯 542重量份。在20'C下攪拌30分鐘得到的混合物,然后將內(nèi)溫調(diào)整成28 °C。在混合物中加入在參考例1中得到的含有35.2重量%重氮乙酸乙酯 的乙酸3 —甲基一2 —丁烯基酯溶液1.1重量份,結(jié)果可以確認(rèn)氮?dú)獾陌l(fā)生。 進(jìn)而,在內(nèi)溫22'C下,用6小時(shí),向混合物中滴注在參考例1中得到的 含有35.2重量%重氮乙酸乙酯的乙酸3—甲基一2 — 丁烯基酯溶液495重 量份。以相同溫度攪拌30分鐘得到的混合物,得到含有2, 2 —二甲基一 3— (乙酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體及順式體的反應(yīng)混合物997重量份。利用氣相色譜內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)法分析該反應(yīng)混合物,結(jié)果2, 2 — 二甲 基一3—(乙酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸乙酯的含量(反式體與順式體的總
和)為25.6重量%。收率78% (重氮乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn))。 反式體/順式體比87/13
光學(xué)純度反式體96%e.e. (+體),順式體33%e.e. (+體) 用5重量%碳酸氫鈉水溶液128重量份洗滌3次得到的反應(yīng)混合物, 然后在lkPa下蒸餾,得到油狀物264重量份(餾出溫度117 120°C)。 利用氣相色譜內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)法分析該餾分,結(jié)果2, 2 — 二甲基一3— (乙酰氧 基甲基)環(huán)丙烷羧酸乙酯的含量(反式體與順式體的總和)為91.0重量 %。收率78% (重氮乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn))。 反式體/順式體比87/13
光學(xué)純度反式體96%e,e. (+體),順式體33%e.e. ( +體) 實(shí)施例1
在已氮置換的反應(yīng)容器中,加入與參考例2同樣地進(jìn)行得到的含有2, 2 — 二甲基一3— (乙酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸乙酯的反式體與順式體的油 狀物51.6重量份(含量89.2重量%,反式體/順式體比87/13)及甲醇 315重量份,將得到的混合物調(diào)整成65"C。在該混合物中加入24重量% 甲醇鈉的甲醇溶液9.7重量份,然后在相同溫度下攪拌3小時(shí)。
將得到的反應(yīng)混合物冷卻至2(TC。在加入35重量%鹽酸4.5重量份 之后,加熱至66 80'C,餾去以甲醇為主要成分的餾分324重量份。在 得到的殘余物中加入甲苯63重量份及水22重量份,使其在85 11(TC下 回流。此期間,使回流液與水接觸,分離成甲苯層和水層,只將甲苯層回 到反應(yīng)容器內(nèi)。利用氣相色譜內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)法分析得到的混合物,結(jié)果甲醇的 含量為0.03重量%。
將得到的混合物冷卻至20'C,然后加入12.3重量份水。進(jìn)行分液處 理,使得到的有機(jī)層在20kPa、內(nèi)溫66 68'C下回流。此期間,回流液分 離成水層和甲苯層,所以除去水層,只將甲苯層回到反應(yīng)容器內(nèi)。在確認(rèn) 回流液沒(méi)有分離成水層和甲苯層之后,恢復(fù)至常壓,得到含有反式一2, 2 一二甲基一3 —羥甲基環(huán)丙烷羧酸甲酯的甲苯溶液93.7重量份。利用氣相 色譜內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)法分析該甲苯溶液,結(jié)果反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基)環(huán)丙烷羧酸甲酯的含量為30.7重量%,收率為97.8% (反式一2, 2 一二甲基一3— (乙酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸乙酯標(biāo)準(zhǔn))。6, 6—二甲基一 3 —氧雜雙環(huán)[3,1,0]己垸一2 —酮的含量為3.6重量%,順式一2, 2 — 二甲 基一3— (羥甲基)環(huán)丙垸羧酸甲酯的含量為0.4重量% 實(shí)施例2
在已氮置換的反應(yīng)容器中,加入含有在實(shí)施例1中得到的反式一2, 2 一二甲基一3—(乙酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸甲酯的甲苯溶液86.7重量份、 50%重量2, 2, 6, 6 —四甲基哌啶一1一氧基的甲苯溶液0.0534重量份及 5重量%碳酸氫鈉水溶液17.8重量份。邊攪拌得到的混合物邊將內(nèi)溫冷卻 至0。C。邊向氣相部通氣氮?dú)猓呍趐H9 10的范圍內(nèi)滴注20小時(shí)12重 量%次氯酸鈉水溶液134.7重量份。在滴注結(jié)束后,在相同溫度下攪拌3.5 小時(shí)得到的混合物。在得到的反應(yīng)混合物中加入20重量%硫代硫酸鈉水 溶液4.8重量份,攪拌1小時(shí)。靜置后,進(jìn)行分液處理,得到含有反式一 2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙烷羧酸甲酯的甲苯溶液89.3重量份。利用 氣相色譜內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)法分析該甲苯溶液,結(jié)果反式一2, 2 —二甲基一3—甲 ?;h(huán)丙垸羧酸甲酯的含量為28.1重量%,收率為93.7%。另外,6, 6 一二甲基一3 —氧雜雙環(huán)[3,1,0]己垸一2—酮的含量為3.5重量%,順式一 2, 2 —二甲基一3 —甲?;h(huán)丙烷羧酸甲酯的含量為0.2重量%。
實(shí)施例3
在己氮置換的反應(yīng)容器中,混合含有反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰 基環(huán)丙烷羧酸甲酯45.0重量份的甲苯溶液(含有3.5重量%6, 6 — 二甲基 一3 —氧雜雙環(huán)[3,1,0]己垸一2—酮)161.6重量份和水50.3重量份。在內(nèi) 溫25'C下,用6小時(shí)在得到的混合物中滴注35重量%亞硫酸氫鈉水溶液 102.8重量份,在相同溫度下攪拌l小時(shí)。靜置反應(yīng)混合物后,分離成有 機(jī)層和水層。在得到的水層中加入67.5重量份甲苯,升溫至5(TC,然后 用2小時(shí)滴注23重量%氫氧化鈉溶液56.2重量份,在相同溫度下攪拌0.5 小時(shí)。滴注結(jié)束后的水層的pH為9.8。靜置得到的混合物,然后分離成 有機(jī)層和水層。在得到的水層中加入甲苯22.5重量份及23重量%氫氧化 鈉水溶液2.0重量份,在50'C、 pH10.0下,攪拌0.5小時(shí)。靜置得到的混 合物之后,分離成有機(jī)層和水層?;旌系玫降?個(gè)有機(jī)層,加入水11.3
23重量份及2, 6 — 二叔丁基一對(duì)甲酚0.045重量份,攪拌。靜置后,分離水 層,得到含有反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸甲酯的甲苯溶 液136.7重量份。利用氣相色譜內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)法分析該甲苯溶液,結(jié)果反式一 2, 2 —二甲基一3 —甲酰基環(huán)丙垸羧酸甲酯的含量為31.8重量%.
6, 6—二甲基一3 —氧雜雙環(huán)[3,1,0]己烷一2 —酮的含量為0.65重量 %,除去率為85%。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如果利用本發(fā)明,可以工業(yè)上有利地制造可以用作殺蟲(chóng)劑的中間體的 反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧酸酯。
權(quán)利要求
1. 一種反式—2,2—二甲基—3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的制造方法,其特征在于,包括(A)在醇溶劑的存在下,使2,2—二甲基—3—(酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體或者反式體和順式體的混合物與從堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽和堿金屬醇鹽構(gòu)成的組中選擇的至少一種堿金屬化合物反應(yīng),從而得到含有反式—2,2—二甲基—3—(羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物的工序,(B)對(duì)在所述工序(A)中得到的含有反式—2,2—二甲基—3—(羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物,進(jìn)行氧化處理得到含有粗制的反式—2,2—二甲基—3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的混合物的工序,(C)使在所述工序(B)中得到的混合物與堿金屬亞硫酸氫鹽的水溶液接觸,從而得到反式—2,2—二甲基—3—[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸酯的堿金屬鹽的工序,及(D)使在所述工序(C)中得到的堿金屬鹽與酸、堿或水溶性醛接觸,從而得到反式—2,2—二甲基—3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧 酸酯的制造方法,其中,工序(B)為使在工序(A)中得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3 — (羥甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的混合物與硝酰基自由基化合物與氧化劑接觸的 工序。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧 酸酯的制造方法,其中,氧化劑為從次鹵酸鹽、N—鹵代琥珀酰亞胺、三氯三聚異氰酸及碘構(gòu) 成的組中選擇的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲酰基環(huán)丙垸羧 酸酯的制造方法,其中,在工序(A)中,使用2, 2—二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙垸羧酸酯的反式體和順式體的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的制造方法,其中,在對(duì)在工序(A)中得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3—(羥甲基) 環(huán)丙烷羧酸酯的混合物進(jìn)行濃縮之后,進(jìn)行工序(B)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反式一2, 2—二甲基一3 —甲?;h(huán)丙烷羧 酸酯的制造方法,其中,在對(duì)在工序(A)中得到的含有反式一2, 2 — 二甲基一3— (羥甲基) 環(huán)丙烷羧酸酯的混合物進(jìn)行酸處理之后,進(jìn)行濃縮。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的反式一2, 2 — 二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧 酸酯的制造方法,其中,2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的反式體和順式體 的混合物為在金屬催化劑的存在下使l一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯 與重氮醋酸酯反應(yīng)得到的2, 2 — 二甲基一3— (酰氧基甲基)環(huán)丙烷羧酸 酯的反式體和順式體的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的反式一2, 2—二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷羧 酸酯的制造方法,其中,在相對(duì)重氮醋酸酯的水分量為0.1重量%以下的條件下,進(jìn)行l(wèi)一(酰 氧基)—3 —甲基一2 —丁烯與重氮醋酸酯的反應(yīng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的反式一2, 2 —二甲基一3—甲?;h(huán)丙垸羧 酸酯的制造方法,其中,通過(guò)使含有l(wèi)一 (酰氧基)一3 —甲基一2 — 丁烯和重氮醋酸酯的組合 物與金屬催化劑接觸來(lái)進(jìn)行1—(酰氧基)一3—甲基一2—丁烯與重氮醋 酸酯的反應(yīng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的反式一2, 2 — 二甲基一3 —甲?;h(huán)丙烷 羧酸酯的制造方法,其中,含有1—(酰氧基)一3 —甲基一2—丁烯與重氮醋酸酯的組合物中的 水分量相對(duì)重氮醋酸酯為0.1重量%以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的反式一2, 2—二甲基一3—甲?;h(huán)丙烷 羧酸酯的制造方法,其中,含有l(wèi)一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯與重氮醋酸酯的組合物為在1_ (酰氧基)—3 —甲基一2 — 丁烯的存在下,使甘氨酸酯鹽酸鹽與亞硝酸鈉在酸催化劑的存在下反應(yīng),并對(duì)得到的有機(jī)層進(jìn)行脫水處理而得到的 組合物。
12. —種組合物,其中,含有l(wèi)一 (酰氧基)一3—甲基一2 — 丁烯與重氮醋酸酯,其水分量相 對(duì)重氮醋酸酯為0.1重量%以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種反式-2,2-二甲基-3-甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的制造方法,其特征在于,包括(A)得到含有反式-2,2-二甲基-3-(羥甲基)環(huán)丙烷羧酸酯的混合物的工序,(B)對(duì)在工序(A)中得到的混合物,進(jìn)行氧化處理得到含有粗制的反式-2,2-二甲基-3-甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的混合物的工序,(C)使在工序(B)中得到的混合物與堿金屬亞硫酸氫鹽的水溶液接觸,從而得到反式-2,2-二甲基-3-[(羥基)(磺基)甲基]環(huán)丙烷羧酸酯的堿金屬鹽的工序,及(D)使在工序(C)中得到的堿金屬鹽與堿等接觸,從而得到反式-2,2-二甲基-3-甲?;h(huán)丙烷羧酸酯的工序。
文檔編號(hào)C07C67/40GK101506142SQ200780030508
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者南田龍, 吉川享志, 板垣誠(chéng) 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社