CN109748892B - 一种3-卤代四氢呋喃的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3‑卤代四氢呋喃的制备方法。所述方法包括以下步骤：在有机溶剂中，0‑85℃温度下，将式I所示的化合物与还原剂反应，即可；其中，R1和R2相同，均选自氯或溴；所述的还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾；所述的有机溶剂为乙二醇二甲醚、2‑氯乙基甲基醚、***、四氢呋喃或甲基四氢呋喃。本发明所述的方法反应步骤少、工艺简单，产品收率可达80％‑95％，且原料成本低，设备投入少，产品价格有优势；此外所述方法污染小，对环境友好，适合大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种3-卤代四氢呋喃的制备方法。
背景技术
3-卤代四氢呋喃是合成农药和医药的常用中间体，其中3-氯四氢呋喃是制备杀虫剂呋虫胺的关键原料，而现有技术对其制备方法公开较少，其原因是四氢呋喃的2位更容易发生取代，而3位上取代则相对困难。
目前合成3-卤代四氢呋喃的方法主要有以下几种：
1.β-Halo ether synthesis of olefinic alcohols:stereochemistry andconformation of 2-substituted 3-halotetrahydropyran and-furanprecursors.Crombie,Leslie and Wyvill,Robert D.Journal of the ChemicalSociety,Perkin Transactions 1:Organic and Bio-Organic Chemistry(1972-1999),(9),1971-8；1985.
这篇文献以四氢呋喃为原料，先卤代反应得到2,3-二卤代四氢呋喃，再用四氢铝锂脱氯得到3-卤代四氢呋喃，收率75％，但还原剂四氢铝锂较贵，没有竞争优势。
2.Synthesis of some olefinic acids with tetrahydro-β-halofuran and-pyran derivatives as intermediates.Ansell.M.F.and Brown.S.S.Journal of theChemical Society,1788-95；1957
这篇文献以2,3-二氯呋喃为原料，同样用四氢铝锂还原得到3-氯四氢呋喃，收率81％，成本高，不适合工业化生产。
3.以γ-丁内酯为原料和单质卤素为原料，先合成3-卤代-γ-丁内酯，再用还原剂还原得到2-卤代-1，4-丁二醇，然后在脱水剂作用下闭环得到3-卤代四氢呋喃。
中国专利申请CN106749116A公开了以下方法：
该方法原料相对便宜，但合成步骤较多，且卤代反应过程中极易开环生成杂质，收率较低，成本较高，不适合工业化生产。
因此，本领域亟需研究一种新的制备3-卤代四氢呋喃的方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是本领域目前的3-卤代四氢呋喃的制备方法成本高、工艺复杂、不适合工业化生产，进而提供了一种3-卤代四氢呋喃的制备方法。所述制备方法工艺简单、收率高、成本低，适合工业化生产，具有较高的工业应用价值。
本发明是通过以下技术方案来解决技术问题的。
本发明提供了一种3-卤代四氢呋喃的制备方法，所述方法包括以下步骤：在有机溶剂中，0-85℃温度下，将式I所示的化合物与还原剂反应，即可；
其中，R1和R2相同，选自氯或溴；
所述的还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾；
所述的有机溶剂为乙二醇二甲醚、2-氯乙基甲基醚、***、四氢呋喃或甲基四氢呋喃。
所述的制备方法中，所述式I化合物与还原剂的摩尔比可为1:0.25-1:1.2，较佳地为1:0.3-1:1。
所述的制备方法中，所述反应的温度较佳地为15-82℃，更佳地为40-50℃或78-82℃。
所述的制备方法中，所述反应的时间较佳地为1-24hr，更佳地为3-6hr。
所述的制备方法中，所述有机溶剂与式I化合物的质量比为1:1-10:1，较佳地为3:1-5:1，更佳地为4:1。
所述的制备方法中，所述反应的加料顺序可为本领域常规的加料顺序，较佳地为在40-50℃下或在78-82℃下依次加入有机溶剂、还原剂和式I化合物反应，即可；其中所述加入式I化合物的方式优选滴加。另一种较佳地加料方式为在40-50℃下依次加入有机溶剂、式I化合物和还原剂反应，即可。
所述的制备方法中，所述反应可通过TLC或HPLC进行监测，一般以式I所示化合物消失时作为反应的终点。
所述的制备方法中，所述方法还包括后处理步骤，所述后处理步骤包括以下操作：反应结束后用水淬灭，过滤，滤液精馏得到目标产物，溶剂可回收再利用。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明以硼氢化钠或硼氢化钾作为还原剂还原2,3-二卤代四氢呋喃从而制备3-卤代四氢呋喃。所述方法的反应步骤少、工艺简单，产品收率可达80％-95％，且原料成本低，设备投入少，产品价格有优势；此外所述方法污染小，对环境友好，适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后40-50℃保温5hr。2,3-二氯四氢呋喃反应完全后，加少量水淬灭，再过滤除去钠盐，滤液精馏分离溶剂和产品，溶剂可回收套用。得到3-氯四氢呋喃99.1g，收率约93％，成品纯度>99％。GC-MS Rt＝14.27min,m/z 106(ES+)。
实施例2
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温78-82℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后再78-82℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃93.8g，收率约88％，成品纯度>99％。
实施例3
在一个1L的四口瓶中加入THF 564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加入2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后再40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃95.9g，收率约90％，成品纯度>99％。
实施例4
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二溴代四氢呋喃229.9g(1mol)，滴加完毕后再40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-溴四氢呋喃138.9g，收率约92％，成品纯度>99％。GC-MS Rt＝15.6min,m/z150(ES+)。
实施例5
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚141g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后再40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃92.7g，收率约87％，成品纯度>99％。
实施例6
在一个2L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚1410g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后再40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃99.1g，收率约93％，成品纯度>99％。
实施例7
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠9.5g(0.25mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃93.8g，收率约88％，成品纯度>99％。
实施例8
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠37.8g(1mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃95.9g，收率约90％，成品纯度>99％。
实施例9
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钾16.2g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃98g，收率约92％，成品纯度>99％。
实施例10
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后40-50℃保温3hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃90.6g，收率约85％，成品纯度>99％。
实施例11
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后40-50℃保温24hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃97g，收率约91％，成品纯度>99％。
实施例12
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，控温40-50℃缓慢加入硼氢化钠11.4g(0.3mol)，加完后40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃98g，收率约92％，成品纯度>99％。
实施例13
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温15-20℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后15-20℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃87.4g，收率约82％，成品纯度>99％。
实施例14
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温85℃回流下滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后85℃回流保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃88.4g，收率约83％，成品纯度>99％。
实施例15
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温0-5℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后0-5℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃85.2g，收率约80％，成品纯度>99％。
实施例16
在一个1L的四口瓶中加入***564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温25-30℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后25-30℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃89.5g，收率约84％，成品纯度>99％。
对比实施例1
在一个1L的四口瓶中加入异丙醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温40-50℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后40-50℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃32g，收率约30％，成品纯度98％。
对比实施例2
在一个1L的四口瓶中加入乙二醇二甲醚564g，硼氢化钠11.4g(0.3mol)，控温-10～-5℃滴加2,3-二氯四氢呋喃141g(1mol)，滴加完毕后-10～-5℃保温5hr。后处理同实施例1，得到3-氯四氢呋喃74.5g，收率约70％，成品纯度>99％。
Claims (11)
1.一种3-卤代四氢呋喃的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在有机溶剂中，0-85℃温度下，将式I所示的化合物与还原剂反应，即可；
其中，R1和R2相同，均选自氯或溴；
所述的还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾；
所述的有机溶剂为乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚、四氢呋喃或甲基呋喃。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述式I化合物与还原剂的摩尔比为1:0.25-1:1.2。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述式I化合物与还原剂的摩尔比为1:0.3-1:1。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为15-82℃。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为40-50℃或78-82℃。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为1-24hr。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为3-6hr。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂与式I化合物的质量比为1:1-10:1。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂与式I化合物的质量比为3:1-5:1。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂与式I化合物的质量比为4:1。
11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括后处理步骤，所述后处理步骤包括以下操作：反应结束后用水淬灭，过滤，滤液精馏得到目标产物。
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