3-氨甲基四氢呋喃的制备方法

摘要

本发明公开了一种3‑氨甲基四氢呋喃的制备方法，它是以丙烯腈为起始原料，先与2‑卤代乙醇进行加成反应得到中间体2‑卤代乙基‑2‑腈基乙基醚；然后中间体2‑卤代乙基‑2‑腈基乙基醚经缩合成环得到中间体3‑腈基四氢呋喃；最后中间体3‑腈基四氢呋喃经催化氢化得到3‑氨甲基四氢呋喃。本发明的制备方法起始原料价廉易得，合成路线较短，工艺操作简单，生产成本较低，对人体和环境污染较小，而且收率较好，从而适合工业化大生产。

权利要求

1.一种3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于具有以下步骤：①以丙烯腈为起始原料，先与2-卤代乙醇进行加成反应得到中间体2-卤代乙基-2-腈基乙基醚；

②中间体2-卤代乙基-2-腈基乙基醚经缩合成环得到中间体3-腈基四氢呋喃；

③中间体3-腈基四氢呋喃经催化氢化得到3-氨甲基四氢呋喃。

2.根据权利要求1所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：步骤①中所述的

2-卤代乙醇为2-氯代乙醇、2-溴代乙醇或者2-碘代乙醇。

3.根据权利要求2所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：步骤①中所述的

2-卤代乙醇为2-氯代乙醇。

4.根据权利要求1所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：步骤①是在碱性催化剂的存在下进行的；所述碱性催化剂为无机碱催化剂或者有机碱催化剂。

5.根据权利要求4所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：所述碱性催化剂为无机碱催化剂；所述无机碱催化剂为氢氧化钠或者氢氧化钾。

6.根据权利要求5所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：所述无机碱催化剂为氢氧化钠。

7.根据权利要求1所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：步骤②是在强碱催化剂的存在下进行的；所述强碱催化剂为氨基钠、氨基钾或者氢化钠。

8.根据权利要求7所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：所述强碱催化剂为氨基钠。

9.根据权利要求1所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：步骤③中所述的催化氢化采用的催化剂为雷尼镍、钯碳或者钌碳。

10.根据权利要求9所述的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于：步骤③中所述的催化氢化采用的催化剂为雷尼镍。

说明书

3-氨甲基四氢呋喃的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于精细化学品合成技术领域，具体涉及一种3-氨甲基四氢呋喃的制备方法。

背景技术

[0002] 3-氨甲基四氢呋喃是合成第三代烟碱类杀虫剂呋虫胺的关键中间体（参见日本专利文献JPH07173157A），同时也是其它新型药物的关键中间体（参见国际专利文献WO2015123365A1和WO2015162456A1）。

[0003] 目前，3-氨甲基四氢呋喃的合成方法主要有以下三种：

[0004] （1）以丙二酸二乙酯和氯乙酸乙酯为起始原料，在碱性催化剂乙醇钠的作用下经亲核取代反应生成1,2,2-乙烷三羧酸三乙酯，然后经硼氢化钠还原成2-羟甲基-1,4-丁二醇，再在酸性催化剂对甲苯磺酸的催化下发生自身脱水环合成3-羟甲基四氢呋喃，接着与甲基磺酰氯反应生成3-甲磺酰基氧甲基四氢呋喃，最后与邻苯二甲酰亚胺钠缩合、水解制得。

[0005] 具体合成路线如下：

[0006] 。

[0007] 该方法存在合成路线较长、总收率较低的不足，从而不适合工业化大生产。

[0008] （2）以2-丁烯-1,4-二醇为起始原料，经与环己酮缩合得到7,12-二氧螺环[5,6]-9-十二烯，再插羰反应得到9-甲酰基-7,12-二氧螺环[5,6]十二烷，然后经硼氢化钠还原得到9-羟甲基-7,12-二氧螺环[5,6]十二烷，再水解得到3-羟甲基四氢呋喃，接着与甲基磺酰氯反应生成3-甲磺酰基氧甲基四氢呋喃，最后与邻苯二甲酰亚胺钠缩合、水解制得。具体合成路线如下：

[0009] 。

[0010] 该方法同样存在合成路线较长、总收率较低的不足，而且还存在贵金属催化剂价格昂贵且难以回收套用，从而不适合工业化大生产。

[0011] （3）以苹果酸为原料，通过催化加氢得到1,2,4-丁三醇，然后在对甲苯磺酸催化下环化得到3-羟基四氢呋喃，接着用二氯亚砜卤代得到3-氯四氢呋喃，再与氰化钠亲核取代得到3-腈基四氢呋喃，最后催化氢化得到。

[0012] 具体合成路线如下：

[0013] 。

[0014] 该方法的不足在于：苹果酸价格相对较高且不易得到，而且其催化加氢还原条件较为苛刻，操作较为复杂；另外，亲核取代需要使用剧毒的氰化钠，对人体和环境污染较大，从而不适合工业化大生产。

发明内容

[0015] 本发明的目的在于解决上述问题，提供一种原料价廉易得、合成路线较短、生产成本较低、对人体和环境污染较小、适合工业化大生产的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法。

[0016] 实现本发明目的的技术方案是：一种3-氨甲基四氢呋喃的制备方法，其特征在于具有以下步骤：

[0017] ①以丙烯腈为起始原料，先与2-卤代乙醇进行加成反应得到中间体2-卤代乙基-2-腈基乙基醚；

[0018] ②中间体2-卤代乙基-2-腈基乙基醚经缩合成环得到中间体3-腈基四氢呋喃；

[0019] ③中间体3-腈基四氢呋喃经催化氢化得到3-氨甲基四氢呋喃。

[0020] 具体合成路线如下：

[0021] 。

[0022] 上述步骤①中所述的2-卤代乙醇为2-氯代乙醇、2-溴代乙醇或者2-碘代乙醇，优选为2-氯代乙醇。

[0023] 上述步骤①中所述的2-卤代乙醇与所述的丙烯腈的摩尔比为1∶1～1∶1。

[0024] 上述步骤①是在碱性催化剂的存在下进行的；所述碱性催化剂为无机碱催化剂或者有机碱催化剂，优选为无机碱催化剂；所述无机碱催化剂为氢氧化钠或者氢氧化钾，优选为氢氧化钠；所述有机碱为三乙胺、DBU（1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯）或者DABCO（1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷），优选三乙胺。

[0025] 上述步骤②是在强碱催化剂的存在下进行的；所述强碱催化剂为氨基钠、氨基钾或者氢化钠；优选为氨基钠。

[0026] 上述步骤③中所述的催化氢化采用的催化剂为雷尼镍、钯碳或者钌碳，优选为雷尼镍。

[0027] 本发明具有的积极效果：本发明的制备方法起始原料价廉易得，合成路线较短，工艺操作简单，生产成本较低，对人体和环境污染较小，而且收率较好，从而适合工业化大生产。

具体实施方式

[0028] （实施例1）

[0029] 本实施例的3-氨甲基四氢呋喃的制备方法具有以下步骤：

[0030] ①在四口烧瓶中加入丙烯腈106.0g和2-氯代乙醇161.0g，搅拌下分批加入氢氧化钠10.0g，加完后在25±5℃的温度下保温反应2h，取样中控至原料消失。

[0031] 过滤除去固体，滤液在50±5℃的温度下减压浓缩至干，得到无色油状液体2-氯乙基-2-腈基乙基醚158.6g，收率为59.4%。

[0032] ②在四口烧瓶中加入步骤①制得的2-氯乙基-2-腈基乙基醚158.6g和四氢呋喃800mL，冷却至0～5℃分批加入氨基钠47.2g，然后升温至回流，保温反应6h，取样中控至原料消失。

[0033] 停止加热，冷却至室温（15～25℃，下同），反应液用饱和氯化铵水溶液淬灭，再用二氯甲烷萃取，有机相经减压浓缩至干，得到浅黄色油状液体3-腈基四氢呋喃59.6g，收率为51.7%。

[0034] ③在高压釜中加入步骤②制得的3-腈基四氢呋喃59.6g、26wt%的氨水200mL以及雷尼镍6.0g，密闭，氮气置换，然后通氢气至压力为2.5MPa，并维持压力，在110±5℃的温度下保温反应5h，取样中控至原料消失。

[0035] 过滤，滤液浓缩至干，减压精馏，得到无色油状液体3-氨甲基四氢呋喃38.5g，收率为62.0%。