一種抗倒酯及其中間體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機合成領(lǐng)域，具體涉及一種抗倒酯及其中間體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 抗倒酯為環(huán)己烷羧酸類化合物，是一種優(yōu)良的植物生長調(diào)節(jié)劑，可對禾谷類作物、 蓖麻、水稻、向日葵及草坪上施用顯示生長抑制作用，植株芽后施用可防止倒伏。
[0003] 早期專利US4693745公開了一種抗倒酯合成方法。該方法以3, 5-二羥基苯甲酸 為起始原料，經(jīng)Pd/C催化加氫還原、酯化、環(huán)合、酯化、轉(zhuǎn)位得到目標(biāo)產(chǎn)物抗倒酯。此工藝中 還原反應(yīng)需要在高壓下（96atm)進行，對設(shè)備要求苛刻，存在較高的安全風(fēng)險，生產(chǎn)實施難 度大。
[0004] 專利US5523462和CN1850776公開了另一種以馬來酸二乙酯、丙酮為原料，經(jīng)二 乙胺催化加成、環(huán)合、酯化、轉(zhuǎn)位反應(yīng)制備抗倒酯的方法。該方法中加成反應(yīng)需要在高溫 (150°C )和較高壓力（5~20atm)下進行，且反應(yīng)時間長達30小時。不僅對設(shè)備要求高， 而且反應(yīng)效率低。另外，催化劑二乙胺會和產(chǎn)物發(fā)生次級反應(yīng)，生成副產(chǎn)物，增加提純成本， 影響抗倒酯的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種抗倒酯及其中間體的制備方法。該方 法包括下述步驟：
[0006] 步驟1:在堿作用下，乙酰乙酸酯化物（I)與馬來酸二乙酯反應(yīng)，得到中間體 (II);
[0007] 步驟2:在酸催化下中間體（II)反應(yīng)得到2-丙酮基-1，4- 丁二酸二乙酯（III);
[0008] 步驟3:在堿作用下，2-丙酮基-1，4- 丁二酸二乙酯發(fā)生關(guān)環(huán)反應(yīng)，然后經(jīng)酸化得 到3, 5-環(huán)己二酮甲酸乙酯（IV);
[0009] 步驟4:3, 5-環(huán)己二酮甲酸乙酯在有機溶劑中，在縛酸劑作用下和環(huán)丙甲酰氯反 應(yīng)，得到3-乙氧羰基-5-氧代環(huán)己-1-烯醇環(huán)丙甲酸酯（V);
[0010] 步驟5:3-乙氧羰基-5-氧代環(huán)己-1-烯醇環(huán)丙甲酸酯在催化劑和有機堿作用下 發(fā)生反應(yīng)得到抗倒酯；
[0011] 用反應(yīng)式表示如下：
[0012]
[0013] 其中，R為C「CS烷基。
[0014] 按照本發(fā)明，步驟1中所述的堿選自堿金屬醇化物或堿土金屬醇化物、堿金屬氫 氧化物或堿土金屬氫氧化物、堿金屬碳酸化合物或堿土金屬碳酸化合物中的一種或多種； 所述堿與乙酰乙酸酯化物（I)的摩爾比為〇.〇1~1:1 ;乙酰乙酸酯化物（I)與馬來酸二乙 酯的摩爾比為1:1~1. 5。
[0015] 按照本發(fā)明，步驟2中，所述的酸催化劑選自硫酸、鹽酸、對甲苯磺酸、三氟乙酸中 一種或多種；酸催化劑與化合物（II)的摩爾比為0. 05~0. 2:1。
[0016] 按照本發(fā)明，步驟3中，所述的堿選自堿金屬或堿土金屬醇化物；所述的堿與2-丙 酮基-1，4-丁二酸二乙酯的摩爾比為1~1.2:1 ;所述的酸選自硫酸、鹽酸、磷酸中一種或 多種。
[0017] 按照本發(fā)明，步驟4中，所述的有機溶劑為甲苯、二甲苯、N，N_二甲基甲酰胺、 1，2-二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷、乙腈中的一種或多種；所述的縛酸劑為三正丙胺、三乙胺、 三甲胺、吡啶、4-N，N-二甲氨基吡啶、4-N，N-二乙氨基吡啶、4-吡咯烷基吡啶、N，N-二甲 基苯胺、堿金屬碳酸鹽中的一種或多種；縛酸劑與3, 5-環(huán)己二酮-1-甲酸乙酯的摩爾比為 1 ~2:1〇
[0018] 按照本發(fā)明，步驟5中，所述的催化劑為堿金屬疊氮化物、疊氮季銨鹽、DMAP、金屬 氰化物或氰醇類化合物；所述催化劑與3-乙氧羰基-5-氧代環(huán)己-1-烯醇環(huán)丙甲酸酯的摩 爾比為0.01~0.5:1 ;所述的有機堿為三正丙胺、三乙胺、三甲胺、吡啶、4-N，N-二甲氨基 吡啶、4-N，N-二乙氨基吡啶、4-吡咯烷基吡啶、N，N-二甲基苯胺中的一種或多種；有機堿與 4-環(huán)丙基甲?；?3, 5-二酮環(huán)己烷羧酸乙酯的摩爾比為1~2:1。
[0019] 本發(fā)明提供了一種中間體（II)，結(jié)構(gòu)式如下：
[0020]
[0021] 其中，R為C1-C8烷基，優(yōu)選為異丙基或叔丁基。
[0022] 本發(fā)明提供的一種抗倒酯及其中間體的制備方法具有以下優(yōu)點：
[0023] (1)本發(fā)明工藝反應(yīng)選擇性好，收率高，副產(chǎn)物少，有利于得到高品質(zhì)的抗倒酯產(chǎn) 品。
[0024] (2)對設(shè)備的要求不高，避免了高溫高壓反應(yīng)；
[0025] (3)工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，適合工業(yè)化。
【具體實施方式】
[0026] 下面的實施例進一步舉例說明了本發(fā)明的一些特征，但本發(fā)明所申請保護的內(nèi)容 和范圍并不受下述實施例的限制。
[0027] 實施例1
[0028] 1) 4-氧代戊烷-1，2-二羧酸乙酯-3-羧酸叔丁酯制備
[0029] 向裝有機械攪拌器、溫度計及干燥管的IL三頸中加入200g乙酰乙酸叔丁酯和 228g馬來酸二乙酯。攪拌下加入I. 4g叔丁醇鉀。加畢，繼續(xù)攪拌反應(yīng)5h。加入400mL氯仿， 100g水和7. 06g工業(yè)鹽酸，分液，有機相脫溶得410g 4-氧代戊烷-1，2-二羧酸乙酯-3-羧 酸叔丁酯。MS :m/z = 330.1 ([M+1]+)。
[0030] 2) 2-丙酮基-1，4- 丁二酸二乙酯的制備
[0031] 向反應(yīng)瓶中加入410g 4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸叔丁酯，加入甲苯 10001^、21.68對甲苯磺酸，攪拌反應(yīng)211。依次用2001^水、2001^5%的碳酸氫鈉溶液洗滌 后，減壓脫溶得 256g 2_ 丙酬基-1,4-丁二酸二乙酯。MS:m/z = 231. 1([M+1]+)。
[0032] 3)3, 5-環(huán)己二酮-1-甲酸乙酯的制備
[0033] 在機械攪拌下，將194g 2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯滴加至600g 10%的乙醇 鈉溶液中，滴加結(jié)束后，反應(yīng)2小時。脫溶，加入150g水，用鹽酸返酸至pH值為2,用600mL 甲苯分三次萃取，無水硫酸鎂干燥有機層，得3, 5-環(huán)己二酮-1-甲酸乙酯甲苯溶液，直接用 于下步反應(yīng)。
[0034] 4)3-乙氧羰基-5-氧代環(huán)己-1-烯醇環(huán)丙甲酸酯的制備
[0035] 在一個配有機械攪拌、溫度計、連有干燥管的回流冷凝器的IL三頸瓶中，加入上 述實驗制備的3, 5-環(huán)己二酮-1-甲酸乙酯甲苯溶液，攪拌下依次向底物中加入IlOg三乙 胺、85g環(huán)丙甲酰氯溶液，加畢，反應(yīng)2h。用400g水洗滌有機相，然后脫溶得200g 3-乙氧 羰基-5-氧代環(huán)己-1-烯醇環(huán)丙甲酸酯。
[0036] 5)抗倒酯的制備
[0037] 將190g3_乙氧羰基-5-氧代環(huán)己-1-烯醇環(huán)丙甲酸酯、90g三乙胺及4. 3g丙 酮氰醇加入500mL反應(yīng)瓶中，室溫下攪拌至反應(yīng)完全。依次加入200mL氯仿和100g 水，然后用鹽酸將混合液調(diào)至pH = 2,分出有機層，脫溶得到170g抗倒酯，含量95 %。 iHNMRGOOMHz，CDCl3) : S 4. 17 ~4. 21 (q，2H)，3. 53 ~3. 58 (m，1H)，3. 04 ~3. 10 (m，1H)， 2. 87 ~2. 96 (m，2H)，2. 78 ~2. 85 (m，1H)，2. 69 ~2. 74 (m，1H)，L 26 ~L 32 (m，5H)，L 13 ~ I. 16(m，2H) 〇
[0038] 實施例2
[0039] 1) 4-氧代戊烷-1，2-二羧酸乙酯-3-羧酸異丙酯制備
[0040] 向裝有機械攪拌器、溫度計及干燥管的IL三頸中加入137g乙酰乙酸異丙酯和 172g馬來酸二乙酯。攪拌下加入3g氫氧化鉀。加畢，繼續(xù)攪拌反應(yīng)5h。加入300mL氯仿， 100g水和5g工業(yè)鹽酸，分液，有機相脫溶得306g 4-氧代戊烷-1，2-二羧酸乙酯-3-羧酸 異丙酯。
[0041] 2) 2-丙酮基-1，4- 丁二酸二乙酯的制備
[0042] 向反應(yīng)瓶中加入306g 4-氧代戊烷-1，2-二羧酸乙酯-3-羧酸異丙酯，加入甲苯 800mL、15. 3g對甲苯磺酸，攪拌反應(yīng)2h。依次用150mL水、150mL5%的碳酸氫鈉溶液洗滌后， 減壓脫溶得200g 2-丙酮基-1，4-丁二酸二乙酯。
[0043] 3)3, 5-環(huán)己二酮-1-甲酸乙酯的制備
[0044] 在機械攪拌下，將200g 2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯滴加至620g 10%的乙醇 鈉溶液中，滴加結(jié)束后，反應(yīng)2小時。脫溶，加入200g水，用鹽酸返酸至pH值為2,用800mL 甲苯分三次萃取，無水硫酸鎂干燥有機層，得3, 5-環(huán)己二酮-1-甲酸乙酯甲苯溶液，直接用 于下步反應(yīng)。
[0045] 4) 3-乙氧羰基-5-氧代環(huán)己-1-烯醇環(huán)丙甲酸酯的制備
[0046] 在一個