技术领域
本发明涉及医药、农药、化工中间体、医药中间体领域,主要涉及一种环庚三烯的合成方法。
技术背景
环庚三烯是一种重要的化工中间体,如广泛应用于有机金属配体,以及制备环庚三烯腈和环庚三烯胺等化工产品上。目前,关于环庚三烯一般有以下几种制备方法。其中,最早的是由R.Willstatter发明的合成方法(Ber.,1911,44,3432)工艺路线如下:
从上述的工艺路线,不难看出,该路线以环庚酮为原料,经过了12步才最终合成得到目标产物,因此,存在反应路线过长,延长了反应周期,导致收率低,后处理复杂以及无法工业化生产等不足。
W.von,E.Doering报道了使用苯与重氮甲烷在紫外光下合成环庚三烯的方法(J.Am.Chem.Soc.,1950,72,2305),合成路线见下式:
上述的制备方法不但存在总收率低,而且还存在用到的合成原料重氮甲烷毒性大、不稳定,会严重影响操作者健康造成环境污染等不足,因此,也不适合工业化生产。
M.E.Winberg报道了采用7,7二氯二环[4.1.0]庚烷在490℃高温下合成环庚三烯(J.Org.Chem.1959,24,246),但是,此反应要在高温高压下才能完成,反应条件苛刻,不适合大规模工业生产,且存在潜在的安全隐患,而目标产物的收率也仅仅只在30%左右,不是很理想。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足,提供一种反应条件温和,反应路线短,反应周期短,后处理简单,产物收率高,不使用重氮甲烷等毒性大的原料,且更加安全、环保适应于工业化生产的环庚三烯的合成方法。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种环庚三烯的合成方法,制备路线如下,是以氯化亚铜为催化剂,以聚乙二醇为溶剂,在160℃的条件下进行反应的反应式:
本发明具体的环庚三烯的制备步骤为:
(1)在反应容器中加入7,7-二氯二环[4.1.0]庚烷、有机溶剂和铜盐催化剂,在110~180℃温度下搅拌反应2~10小时;
(2)将步骤(1)反应完成后的反应混合物冷却到常温,然后向反应混合物中加入能与步骤(1)反应产生的环庚三烯形成共沸物的共沸剂,然后在常压下蒸馏出上述共沸物形成的馏分,然后向所得的馏分中加水,再加入乙醚,进行萃取,将萃取所得的乙醚层进行干燥,然后减压蒸去乙醚,得到环庚三烯。
本发明步骤(1)所述的有机溶剂为聚乙二醇(PEG),聚乙二醇可以在很宽的分子量范围内进行选择,从PEG106-PEG6000(即分子量为106~6000的聚乙二醇)都可以实现环庚三烯的合成。
本发明步骤(1)所述的铜盐催化剂为硫酸铜、氯化铜、溴化铜、氯化亚铜、溴化亚铜其中的一种,即硫酸铜或氯化铜或溴化铜或氯化亚铜或溴化亚铜。
本发明步骤(2)所述的共沸剂为甲醇。
本发明所述的各物料的摩尔比为7,7-二氯二环[4.1.0]庚烷∶聚乙二醇∶铜盐催化剂=1∶0.1~5∶0.05~1。
本发明的优点和有益效果:
1.本发明环庚三烯的合成方法,反应只需一步即可完成,反应路线短,节约了反应时间,提高了反应效率,缩短了反应周期。
2.本发明反应原料易得,毒性低,不使用重氮甲烷等毒性大的物质,从而,确保了操作者的安全,对环境污染也相对较小。
3.本发明巧妙的采用甲醇作为共沸剂,然后采用常规、常压的蒸馏、萃取、干燥等步骤就可以完成环庚三烯产物的提纯(后处理),因此,后处理更加简单,而且反应条件更加温和,在110~180℃的温度下即可完成反应,无需高温、高压等苛刻的反应条件,因此,更加安全,也更适于工业化生产。
4.本发明制备环庚三烯的方法,所制备的目标产物收率高,可达50%左右。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明,但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
1000毫升单口瓶中加入165克(1.0mol)7,7-二氯二环[4.1.0]庚烷,400g(3.7mol)一缩二乙二醇(分子量为106的聚乙二醇),20克(0.2mol)氯化亚铜,在140℃搅拌反应8小时。然后将上述反应混合物冷却到常温,加入300毫升甲醇,在80℃蒸馏出甲醇和环庚三烯的共沸物(馏分),将共沸物转移到分液漏斗中,加入200毫升水,然后用150ml乙醚萃取2次,合并乙醚层,干燥,减压蒸去乙醚,得到油状液体环庚三烯45克。收率50%。
实施例2
1000毫升单口瓶中加入165克(1.0mol)7,7-二氯二环[4.1.0]庚烷,500克PEG600(0.83mol),15克(0.1mol)溴化亚铜,140℃搅拌反应8小时。冷却到常温,加入300毫升甲醇,80℃蒸馏出甲醇和环庚三烯的共沸物,共沸物转移到分液漏斗,加入200毫升水,用200ml乙醚萃取2次,合并乙醚层,干燥,减压蒸去乙醚,得到油状液体环庚三烯28克。收率32%。
实施例3
2000毫升单口瓶中加入165克(1.0mol)7,7-二氯二环[4.1.0]庚烷,500克PEG2000(0.25mol),15克(0.1mol)溴化亚铜,140℃搅拌反应10小时。冷却到常温,加入500毫升甲醇,80℃蒸馏出甲醇和环庚三烯的共沸物,共沸物转移到分液漏斗,加入400毫升水,用300ml乙醚萃取2次,合并乙醚层,干燥,减压蒸去乙醚,得到油状液体环庚三烯42克。收率46.7%。
实施例4
2000毫升单口瓶中加入330克(2.0mol)7,7-二氯二环[4.1.0]庚烷,1000克PEG4000(0.25mol),40克(0.28mol)溴化亚铜,150℃搅拌反应6小时。冷却到常温,加入800毫升甲醇,80℃蒸馏出甲醇和环庚三烯的共沸物,共沸物转移到分液漏斗,加入500毫升水,用400ml乙醚萃取2次,合并乙醚层,干燥,减压蒸去乙醚,得到油状液体环庚三烯80克。收率44.2%。