羟甲基环丙烷的应用领域

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