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羟甲基环丙烷的应用领域

发布日期:2019/1/10 13:51:30

背景及概述

羟甲基环丙烷又叫环丙甲醇,分子结构中含有环烷烃和羟基,是重要的有机合成原料和药物中间体。

合成方法[1][2]

合成方法1:

以环丙甲酸甲酯为起始原料,金属钠做还原剂制备羟甲基环丙烷。工艺流程是:(1)确保反应釜,冷凝器,高位槽等设备干净,干燥;检査反应系统的各阀门开启情况是否正常。确保原料溶剂等符合原料指标。对反应釜惰性化两次。(2)在氮气保护下泵入250kg环丙甲酸甲酯和1200kg甲醇,搅拌,打开蒸汽升温至45℃,停止加热。(3)向反应釜内投入1.8kg钠,出现大量回流,记录回流量。继续投料,直至釜温到达65℃。每隔15分钟投入5.4kg的钠。同时保持反应釜内始终保持回流状态。直至200kg钠投入完毕。继续保温回流2小时,投入的钠完全反应完毕。(4)取样,进气相检测环丙甲酸甲酯的含量,如果环丙甲酸甲酯的含量低于5%,则停止反应,开始降温,否则继续反应。(5)将物料降温至0℃,将甲酸缓慢低价到反应釜中,滴加过程控制温度低于10℃,滴加完毕,测pH=6.5-7.5之间。继续搅拌1小时,过滤,滤液收集。升温至65℃回收甲醇。甲醇回收完毕后,将物料降温至40℃以下,采用低真空精馏,缓慢升高釜温至顶部馏出产品。最终得到产品羟甲基环丙烷150kg,纯度99.6%,收率83.1%。

合成方法2:

将150g金属钠、500g甲苯,加至配有电动搅拌装置、温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的四口烧瓶中,在搅拌下将混合液(异丙醇940g+环丙甲酸异丙酯180g)滴加到所述的烧瓶中,继续反应用6小时,反应温度为90-110℃。将682g 80%的磷酸缓慢加至所述烧瓶内,分出有机层,有机层经蒸馏,得到产品。羟甲基环丙烷收率为89.6%,含量大于99.0%。该反应方程式如下,式中n是0,1,2或3的整数倍,R是碳原子数为1-6的烷基。

应用领域[3][4]

1.有机合成

羟甲基环丙烷中的羟基可被卤素取代,生成溴代甲基环丙烷,溴代甲基环丙烷是药物合成中重要的中间体,用来合成纳曲酮等药物。由羟甲基环丙烷制备溴代甲基环丙烷的流程如下:(1)将二溴海因加入到丙酮中,搅拌至全部溶解,得二溴海因溶液;其中,有机溶剂的用量为溴化剂质量的4倍;(2)将溴化剂溶液加入到甲酸和羟甲基环丙烷中,升温进行回流反应,回流反应的温度为100℃,反应时间为6小时;其中,溴化剂与羟甲基环丙烷的摩尔比为1:1:甲酸加入量为羟甲基环丙烷质量的3%。(3)蒸馏有机溶剂,调节pH至中性,水洗、分层、精馏,精馏的温度为108℃、干燥,得到环丙基溴甲烷产品。

2.合成药物中间体3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸

3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸是制备罗氟斯特的关键中间体,其合成离不开羟甲基环丙烷,反应路线如下图所示。以3-氟-4-羟基苯甲醛为起始原料,与氯二氟乙酸钠经醚化反应反应得到3-氟-4-二氟甲氧基苯甲醛,再经烷氧基对苯环氟的亲电取代得到3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛,最后用亚氯酸钠氧化得到3环丙甲氧基-4二氟甲氧基苯甲酸。

主要参考资料

[1] 付成方,一种环丙甲醇低成本低危险性的合成方法,CN 201710576890,申请日2017-07-14

[2] 邓一建,黄卫国,张良冰,一种羟甲基环烷烃的制备方法,CN 201110005549,申请日2011-01-12

[3] 宗先庆,郭安昊,郭绍永,一种环丙基溴甲烷的合成方法,CN 201610537776,申请日2016-07-08

[4] 鞠传平,丛日刚,彭亮,罗氟司特中间体3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸的制备,CN 201310235040,申请日2013-06-05