一種含磷α酮酸酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類含磷a酮酸酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 4_(烷氧基甲基氧膦基）-2_氧代丁酸類化合物屬含磷a-酮酸酯類化合物， 是制備除草劑L-草銨膦的關(guān)鍵中間體，目前文獻(xiàn)已經(jīng)報(bào)道了幾條合成該化合物的方法。 Starkov. V. Ya等人報(bào)導(dǎo)了利用氰化鈉與含磷五元環(huán)狀化合物反應(yīng)，然后酸性水解的方法制 備該類化合物（USSR 1583424)。該方法雖然步驟短，小試收率高，但需要用到劇毒的氰化鈉 以及不易得的中間體，因此不適合規(guī)模生產(chǎn)。Minowa Nobuto等人在專利（PCT 2008117733) 中報(bào)道了從草酸二乙酯出發(fā)，經(jīng)過(guò)縮合、水解、脫羧的工藝制備該類化合物。該方法反應(yīng) 條件相對(duì)溫和，收率中等，但該方法步驟長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。Minowa Nobuto等人還報(bào) 道了一種利用苯磺酰乙酸酯、甲基乙烯基次磷酸酯和甲磺酸酯的方法制備該類化合物（JP 2008230992)。該方法步驟長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生大量含硫廢水。另外，該方法提到的甲基乙烯基次磷 酸酯原料，來(lái)源困難，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。除專利文獻(xiàn)外，另有部分非專利文獻(xiàn)也用類似 方法合成過(guò)該類型化合物（J. 〇rg. Chem.，56, 1783-1788, 1991 ;Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya, 9, 2120-2127, 1990)。綜合分析，這些制備方法要么步驟繁 瑣、三廢多，要么條件苛刻、收率低，不適宜工業(yè)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種如式（I)所示的含磷a -酮酸酯的制備方法，
[0004]
[0005] 式（I)中：
[0006] &是H或C廣C 4烷基；R 2是H或C廣C 4烷基。
[0007] 是經(jīng)由以下合成路線制備：
[0009]其中：
[0010] C4烷基；C4烷基；R3是甲基或乙基；X是Cl或Br或 Io
[0011] 本發(fā)明具體工藝操作有a、b兩個(gè)步驟：
[0012] a步驟：將草酸衍生物（III)或草酸衍生物（IV)在干燥的溶劑中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下， 在-80°C~0°C下滴加格氏試劑（II )，保溫反應(yīng)4~7hr，在室溫下用稀鹽酸淬滅反應(yīng)，再 經(jīng)過(guò)脫溶、萃取、干燥、純化得到中間體化合物（V)。所述溶劑是四氫呋喃（THF)、乙醚、1， 4_二氧六環(huán)、甲苯中的一種或者兩種混合物。
[0013] b步驟：將a步驟制得的中間體化合物（V )與化合物（VI)在-10°c~60°C下 反應(yīng)，反應(yīng)完成后，經(jīng)過(guò)萃取、脫溶、干燥、純化制得式（I)所示的含磷a-酮酸酯。產(chǎn)品含 磷a-酮酸酯的收率大于79%。b步驟反應(yīng)可以在溶劑條件下進(jìn)行，也可在無(wú)溶劑條件下 進(jìn)行。溶劑條件下進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)溶劑是四氫呋喃（THF)、乙醚、1，4_二氧六環(huán)、甲苯中的 一種。
[0014] 本發(fā)明反應(yīng)步驟少、操作方便，三廢少，收率高，適宜工業(yè)生產(chǎn)。
[0015] 以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明上述的內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局 限于實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 :中間體化合物（V )的制備
[0017] 在配有磁力攪拌器、溫度計(jì)的三頸燒瓶中加入草酸二甲酯（I. 18g，10mmol)， 干燥的四氫呋喃（THF，30mL)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至-78°C。緩慢滴加乙烯基氯化鎂（IM/ 1，10_ 〇1)，滴加完畢后，-78°(：保溫反應(yīng)41^。自然升溫至室溫，滴加稀鹽酸淬滅反應(yīng)。脫 除大部分有機(jī)溶劑，乙酸乙酯/水體系萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，脫除溶劑后柱層析 得到中間體化合物（乂）2-氧代-3-丁烯酸甲酯0.65 8，收率70.5%。
[0018] 實(shí)施例2 :中間體化合物（V )的制備
[0019] 在配有磁力攪拌器、溫度計(jì)的三頸燒瓶中加入草酸二乙酯（I. 45g，IOmrnol)，干燥 的乙醚（30mL)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至-78°C。緩慢滴加乙烯基氯化鎂（1M/L，10mmol)，滴加完 畢后，-78°C保溫反應(yīng)5hr。自然升溫至室溫，滴加稀鹽酸淬滅反應(yīng)。脫除大部分有機(jī)溶劑， 乙酸乙酯/水體系萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，脫除溶劑后柱層析得到中間體化合物 (V ) 2-氧代-3-丁烯酸乙酯0? 98g，收率76. 6%。
[0020] 實(shí)施例3 :中間體化合物（V )的制備
[0021] 在配有磁力攪拌器、溫度計(jì)的三頸燒瓶中加入草酸二異丙基酯（I. 73g，IOmrnol)， 干燥的乙醚和四氫呋喃（30mL，l/l，V/v)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至-48°C。緩慢滴加乙烯基溴化 鎂（1M/L，IOmrnol)，滴加完畢后，-78°C保溫反應(yīng)7hr。自然升溫至室溫，滴加稀鹽酸淬滅反 應(yīng)。脫除大部分有機(jī)溶劑，乙酸乙酯/水體系萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，脫除溶劑后 柱層析得到中間體化合物（V ) 2-氧代-3- 丁烯酸異丙酯0. 96g，收率67. 1 %。
[0022] 實(shí)施例4 :產(chǎn)品式⑴所示的含磷a -酮酸酯的制備
[0023] 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向配有磁力攪拌器、溫度計(jì)以及恒壓滴液漏斗的三頸燒瓶中加入甲 基亞磷酸二乙酯（2. 04g，15mmol)，四氫呋喃（THF，30mL)，向恒壓漏斗中加入2-氧代-3- 丁 烯酸甲酯（1.71g，15mm〇l)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至5°C，開(kāi)始緩慢滴加反應(yīng)。滴加完畢后，5°C 保溫反應(yīng)6hr，自然升溫至室溫。乙酸乙酯/水體系萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，脫除溶 劑后柱層析得到產(chǎn)品4-(甲基乙氧基膦酰基）-2-氧代丁酸甲酯2. 90g，收率87. 1%。
[0024] 實(shí)施例5:產(chǎn)品式⑴所示的含磷a-酮酸酯的制備
[0025] 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向配有磁力攪拌器、溫度計(jì)以及恒壓滴液漏斗的三頸燒瓶中加入甲 基亞磷酸二甲酯（I. 62g，15mmol)，甲苯（30mL)，向恒壓漏斗中加入2-氧代-3-丁稀酸乙酯 (I. 92g，15mmol)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至0°C，開(kāi)始緩慢滴加反應(yīng)。滴加完畢后，5°C保溫反應(yīng) 6hr，自然升溫至室溫。乙酸乙酯/水體系萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，脫除溶劑后柱層 析得到產(chǎn)品4-(甲基甲氧基膦?；?2-氧代丁酸乙酯2. 88g，收率86. 5%。
[0026] 實(shí)施例6:產(chǎn)品式⑴所示的含磷a-酮酸酯的制備
[0027] 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向配有磁力攪拌器、溫度計(jì)以及恒壓滴液漏斗的三頸燒瓶中加入甲 基亞磷酸二乙酯（2.048，15臟〇1)，1，4-二氧六環(huán)（3〇11^)，向恒壓漏斗中加入2-氧代-3-丁 烯酸異丙酯（2. 13g，15mmol)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至10°C，開(kāi)始緩慢滴加反應(yīng)。滴加完畢 后，5°C保溫反應(yīng)6hr，自然升溫至室溫。乙酸乙酯/水體系萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干 燥，脫除溶劑后柱層析得到產(chǎn)品4-(甲基乙氧基膦酰基）-2-氧代丁酸異丙酯2. 98g，收率 79. 5%〇
[0028] 實(shí)施例7:產(chǎn)品式⑴所示的含磷a-酮酸酯的制備
[0029] 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向配有磁力攪拌器、溫度計(jì)以及恒壓滴液漏斗的三頸燒瓶中加入甲 基亞磷酸二乙酯（20.4g，150mmol)，向恒壓漏斗中加入2-氧代-3-丁烯酸乙酯（19. 2g， 150mmol)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至5°C，開(kāi)始緩慢滴加反應(yīng)。滴加完畢后，5°C保溫反應(yīng)8hr，自 然升溫至室溫。乙酸乙酯/水體系萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，脫除溶劑后柱層析得到 產(chǎn)品4-(甲基乙氧基膦?；?2-氧代丁酸乙酯31. lg，收率87. 8%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備含磷α -酮酸酯的方法，其特征在于含磷α -酮酸酯如式（I)所示：是經(jīng)由以下合成路線制備：其中： 札是H或C廣C 4烷基；R 2是H或C廣C 4烷基；R 3是甲基或乙基；X是Cl或Br或I。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷α -酮酸酯的方法，其特征在于具體工藝操作有a、b兩 個(gè)步驟： a步驟：將草酸衍生物（III)或草酸衍生物（IV)在干燥的溶劑中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下， 在-80°C~0°C下滴加格氏試劑（II )，保溫反應(yīng)4~7hr，在室溫下用稀鹽酸淬滅反應(yīng)，再 經(jīng)過(guò)脫溶、萃取、干燥、純化得到中間體化合物（V )，所述溶劑是四氫呋喃（THF)、乙醚、1， 4-二氧六環(huán)、甲苯中的一種或者兩種混合物； b步驟：將a步驟制得的中間體化合物（V )與化合物（VI)在-KTC~60°C下反應(yīng)， 反應(yīng)完成后，經(jīng)過(guò)萃取、脫溶、干燥、純化制得式（I)所示的含磷α-酮酸酯；b步驟反應(yīng)在 溶劑條件下進(jìn)行或在無(wú)溶劑條件下進(jìn)行；在溶劑條件下進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)溶劑是四氫呋喃 (THF)、乙醚、1，4_二氧六環(huán)、甲苯中的一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種如式(I)所示含磷α-酮酸酯的制備方法，合成路線如下：式中：R1是H或C1～C4烷基；R2是H或C1～C4烷基；R3是甲基或乙基；X是Cl或Br或I。本發(fā)明反應(yīng)步驟少、操作方便，三廢少，收率高，適宜工業(yè)生產(chǎn)。
【IPC分類】C07F9/30, C07F9/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105175443
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】馬保德, 王曉光, 杜升華, 曾凡亮, 尹篤林
【申請(qǐng)人】湖南海利化工股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日