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一种1-羟基环丙烷羧酸以及羧酸酯的合成方法

阅读:982发布:2021-04-12

专利汇可以提供一种1-羟基环丙烷羧酸以及羧酸酯的合成方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种1-羟基环丙烷 羧酸 以及羧酸酯的合成方法,该方法为:1- 氨 基环丙基 甲酸 酯为原料,在亚 硝酸 钠和 硫酸 催化下反应生成1-羟基环丙基甲酸酯;1-羟基环丙基甲酸酯脱去酯保护基团,得到1-羟基环丙烷羧酸。本发明采用市售易得的1-氨基环丙基甲酸甲酯为原料,经历2步反应即可得到1-羟基环丙烷羧酸,通过优化反应工艺条件,使得总收率达60%-70%。本发明反应条件温和可控,并且后处理简单,通过简单的萃取浓缩即可得到高纯度的目标产物;可操作性强,适合工业化放大生产。,下面是一种1-羟基环丙烷羧酸以及羧酸酯的合成方法专利的具体信息内容。

1.一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,该方法为:
合成步骤包括:
(1)化合物1溶于硫酸溶液中,在亚硝酸钠和硫酸催化下反应生成化合物2;
(2)化合物2脱去保护基团R,得到化合物3;
所述R为C1-C4的烷基。
2.如权利要求1所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于:所述R为甲基。
3.如权利要求1所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于,所述步骤(1)的方法为:
(1-1)化合物1溶于硫酸水溶液A中,硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,浴降温至
0-5℃,向反应液中加入亚硝酸钠溶液,亚硝酸钠与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,15-30℃反应0.5-1小时;
(1-2)将上述反应液滴加至回流的硫酸水溶液B中,硫酸水溶液B中硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1;硫酸水溶液B与硫酸水溶液A的体积比为2-3:1;滴加完成后停止加热,反应完成后得到化合物2。
4.如权利要求3所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于:步骤(1-1)中亚硝酸钠溶液与硫酸水溶液A的体积比为1:3-5。
5.如权利要求3所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于:硫酸水溶液A和硫酸水溶液B中硫酸的摩尔浓度为0.1-1.0mol/L。
6.如权利要求3所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于,反应完成的后处理过程为:乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到化合物2。
7.如权利要求1所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于,所述R为甲基时,脱除甲基的方法为:化合物2溶于四氢呋喃和水的混合溶液中,四氢呋喃和水的体积比为2-3:1;分批加入,碱与化合物2的摩尔比为8-12:1;20-40℃反应,得到化合物3。
8.如权利要求7所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于:所述碱为氢化锂、氢氧化钠或氢氧化
9.如权利要求7所述的一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,其特征在于,反应完成的后处理过程为:反应完全后冷却至室温,用盐酸水溶液调节反应的pH值到5-6,乙酸乙酯萃取,合并有机相,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到目标化合物3。
10.一种1-羟基环丙烷羧酸酯的合成方法,该方法为:
所述R为C1-C4的烷基;反应步骤为:
(1)化合物1溶于硫酸水溶液A中,硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,冰浴降温至0-
5℃,向反应液中加入亚硝酸钠溶液,亚硝酸钠与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,15-30℃反应0.5-1小时;
(2)将上述反应液滴加至回流的硫酸水溶液B中,硫酸水溶液B中硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1;硫酸水溶液B与硫酸水溶液A的体积比为2-3:1;滴加完成后停止加热,反应完成后乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到化合物2。

说明书全文

一种1-羟基环丙烷羧酸以及羧酸酯的合成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医药中间体的制备技术领域,具体涉及一种1-羟基环丙烷羧酸以及羧酸酯的合成方法。

背景技术

[0002] 由于许多含环丙烷亚结构单元的化合物都具有很好的生物活性,因此环丙烷在药物设计中有着非常广泛的应用,如许多杂环类药物、多肽生物药物、农业广泛应用的杀虫剂的分子中都具有环丙烷结构单元。最近几年的基酶抑制剂研发过程中,羟基环丙烷结构应用尤其频繁。然而目前1-羟基环丙烷羧酸及其衍生物的放大生产仍是一个难题。
[0003] 现有合成方法是:
[0004]
[0005] 该路线第一步采用了金属钠做,第二部液溴为化剂,第三步,氢氧化钠为碱,四元环开环再重排为三元环,金属钠和液溴均为管制类化学原料,化学性质非常活泼且反应剧烈,三步反应的总收率在10%-20%,后处理产生较大的废溶剂污染,在放大生产中难以控制。
[0006] 因此,寻找新的,高效且可以放大生产的合成路线非常必要。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于,提供一种1-羟基环丙烷羧酸以及羧酸酯的合成方法,旨在解决现有技术中1-羟基环丙烷羧酸及其衍生物的合成方法反应条件苛刻、收率低、污染大的技术问题
[0008] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下:
[0009] 一种1-羟基环丙烷羧酸的合成方法,该方法为:
[0010]
[0011] 合成步骤包括:
[0012] (1)化合物1溶于硫酸的水溶液中,在亚硝酸钠和硫酸催化下反应生成化合物2;
[0013] (2)化合物2脱去保护基团R,得到化合物3;
[0014] 所述R为C1-C4的烷基。
[0015] 优选地,所述R为甲基。
[0016] 优选地,所述步骤(1)的方法为:
[0017] (1-1)化合物1溶于硫酸水溶液A中,硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,浴降温至0-5℃,向反应液中加入亚硝酸钠溶液,亚硝酸钠与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,15-30℃反应0.5-1小时;
[0018] (1-2)将上述反应液滴加至回流的硫酸水溶液B中,硫酸水溶液B中硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1;硫酸水溶液B与硫酸水溶液A的体积比为2-3:1;滴加完成后停止加热,反应完成后得到化合物2。该步骤中将硫酸水溶液A的反应液滴加至硫酸水溶液B中,是为了缩短原料和产品在反应体系中的时间,让原料加料进去后迅速反应,因为反应时间过长会导致环丙烷开环。
[0019] 优选地,步骤(1-1)中亚硝酸钠溶液与硫酸水溶液A的体积比为1:3-5。
[0020] 优选地,所述硫酸水溶液A和硫酸水溶液B中硫酸的摩尔浓度为0.1-1.0mol/L。
[0021] 优选地,所述步骤(1)反应完成的后处理过程为:乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到化合物2。
[0022] 优选地,所述R为甲基时,脱除甲基的方法为:化合物2溶于四氢呋喃和水的混合溶液中,四氢呋喃和水的体积比为2-3:1;分批加入碱,碱与化合物2的摩尔比为8-12:1;20-40℃反应,得到化合物3。
[0023] 优选地,所述分批加入的碱为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化。这里加入的碱需要注意不能碱性太强,以避免环丙烷开环。
[0024] 优选地,所述步骤(2)反应完成的后处理过程为:反应完全后冷却至室温,用盐酸水溶液调节反应的pH值到5-6,乙酸乙酯萃取,合并有机相,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到目标化合物3。
[0025] 本发明还提供一种1-羟基环丙烷羧酸酯的合成方法,该方法为:
[0026]
[0027] 所述R为C1-C4的烷基;反应步骤为:
[0028] (1)化合物1溶于硫酸水溶液A中,硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,冰浴降温至0-5℃,向反应液中加入亚硝酸钠溶液,亚硝酸钠与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1,15-30℃反应0.5-1小时;
[0029] (2)将上述反应液滴加至回流的硫酸水溶液B中,硫酸水溶液B中硫酸与化合物1的摩尔比为1.0-1.1:1;硫酸水溶液B与硫酸水溶液A的体积比为2-3:1;滴加完成后停止加热,反应完成后乙酸乙酯萃取,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到化合物2。
[0030] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
[0031] 1,本发明采用市售易得的1-基环丙基甲酸甲酯为原料,经历2步反应即可得到1-羟基环丙烷羧酸,通过优化反应工艺条件,使得总收率达60%-70%。
[0032] 2,本发明反应条件温和可控,并且后处理简单,通过简单的萃取浓缩即可得到高纯度的目标产物;可操作性强,适合工业化放大生产。

具体实施方式

[0033] 以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案。本发明中所用的原料和试剂均市售可得。
[0034] 实施例1
[0035] (1)化合物2的合成
[0036]
[0037] 将化合物1(3.41g,29.6mmol,1.0eq)溶于40ml的硫酸水溶液A(将98%浓硫酸1.62mL加入水中制备获得,硫酸摩尔当量为1.0eq)中,冰浴降温至0-5℃,向该反应液中加入10ml的亚硝酸钠(2.25g,32.6mmol,1.1eq)水溶液,室温搅拌1小时。然后将上述反应液滴加到回流的100ml硫酸水溶液B(将98%浓硫酸1.62mL加入水中制备获得,硫酸摩尔当量为
1.0eq)中。滴加完成后,停止加热,冷却至室温,TLC检测反应完成后,乙酸乙酯(3*100mL)萃取三次,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到化合物2(2.57g,
22.1mmol),无色油状液体,收率74.8%。化合物2的1H-NMR(400HZ,DMSO):&0.951-0.959(t,
2h),1.112-1.121(t,2h),3.624(s,3H),6.177(s,1H)。
[0038] 在化合物2的合成过程中,采用的硫酸水溶液不能用盐酸或硝酸溶液代替,否则会容易导致环丙烷开环。
[0039] 将硫酸水溶液A的反应液滴加至硫酸水溶液B中,是为了缩短原料和产品在反应体系中的时间,让原料加料进去后迅速反应,因为反应时间过长会导致环丙烷开环。
[0040] (2)化合物3的合成
[0041]
[0042] 将化合物2(113.7mg,0.98mmol,1.0eq)溶于7ml的四氢呋喃和水(5:2)的混合溶液中,然后分批加入氢氧化锂(240mg,10.02mmol,10eq)。油浴加热该反应液到30℃,反应12小时,反应完全后,冷却至室温,用盐酸(2N)水溶液调节反应的PH值到5-6,乙酸乙酯(3*20ml)萃取三次,合并有机相,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到目标化合物3(84.7mg,0.83mmol),白色固体,收率84.8%。化合物3的1H-NMR(400HZ,DMSO):&0.888-0.917(t,2h),
1.104-1.202(t,2h),5.971(Br,1H),12.228(Br,1H)。
[0043] 实施例2
[0044] (1)化合物2的合成
[0045] 将化合物1(1200.0g,10.4mol,1.0eq)溶于12L硫酸水溶液(将98%浓硫酸0.57L加入水中制备获得,硫酸摩尔当量为1.0eq)中,冰浴降温至0-5℃,向该反应液中加入3.5L的亚硝酸钠(793.5g,11.5mol,1.1eq)水溶液,室温搅拌1小时。然后将上述反应液滴加到回流的35L硫酸水溶液B(将98%浓硫酸0.57L加入水中制备获得,硫酸摩尔当量为1.0eq)中,滴加完成后,停止加热,冷却至室温,TLC检测反应完成后,乙酸乙酯(3*12L)萃取三次,合并有机相,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到化合物2(910.8g,22.1mmol),无色油状液体,收率75.5%。
[0046] (2)化合物3的合成
[0047] 将化合物2(900.0g,7.76mol,1.0eq)溶于9L的四氢呋喃和水(5:2)的混合溶液中,然后分批加入氢氧化锂(1862.4g,77.6mol,10eq)。油浴加热该反应液到30℃,反应12小时,反应完全后,冷却至室温,用盐酸(2N)水溶液调节反应的pH值到5-6,乙酸乙酯(3*5L)萃取三次,合并有机相,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩有机相,得到目标化合物3(673.2g,6.6mol),白色固体,收率85.2%。
[0048] 上述仅为本发明的部分优选实施例,本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说,在本发明技术方案的构思范围内可以有各种变化和更改,所作的任何变化和更改,均在本发明保护范围之内。
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