[发明专利]一种抗倒酯及其中间体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种抗倒酯及其中间体的制备方法。

背景技术

抗倒酯为环己烷羧酸类化合物，是一种优良的植物生长调节剂，可对禾谷类作物、蓖麻、水稻、向日葵及草坪上施用显示生长抑制作用，植株芽后施用可防止倒伏。

早期专利US4693745公开了一种抗倒酯合成方法。该方法以3,5-二羟基苯甲酸为起始原料，经Pd/C催化加氢还原、酯化、环合、酯化、转位得到目标产物抗倒酯。此工艺中还原反应需要在高压下(96atm)进行，对设备要求苛刻，存在较高的安全风险，生产实施难度大。

专利US5523462和CN1850776公开了另一种以马来酸二乙酯、丙酮为原料，经二乙胺催化加成、环合、酯化、转位反应制备抗倒酯的方法。该方法中加成反应需要在高温(150℃)和较高压力(5～20atm)下进行，且反应时间长达30小时。不仅对设备要求高，而且反应效率低。另外，催化剂二乙胺会和产物发生次级反应，生成副产物，增加提纯成本，影响抗倒酯的品质。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种抗倒酯及其中间体的制备方法。该方法包括下述步骤：

步骤1:在碱作用下，乙酰乙酸酯化物(I)与马来酸二乙酯反应，得到中间体(II)；

步骤2:在酸催化下中间体(II)反应得到2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯(III)；

步骤3:在碱作用下，2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯发生关环反应，然后经酸化得到3,5-环己二酮甲酸乙酯(IV)；

步骤4:3,5-环己二酮甲酸乙酯在有机溶剂中，在缚酸剂作用下和环丙甲酰氯反应，得到3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯(V)；

步骤5:3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯在催化剂和有机碱作用下发生反应得到抗倒酯；

用反应式表示如下：

其中，R为C₁-C₈烷基。

按照本发明，步骤1中所述的碱选自碱金属醇化物或碱土金属醇化物、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸化合物或碱土金属碳酸化合物中的一种或多种；所述碱与乙酰乙酸酯化物(I)的摩尔比为0.01～1:1；乙酰乙酸酯化物(I)与马来酸二乙酯的摩尔比为1:1～1.5。

按照本发明，步骤2中，所述的酸催化剂选自硫酸、盐酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸中一种或多种；酸催化剂与化合物(II)的摩尔比为0.05～0.2:1。

按照本发明，步骤3中，所述的碱选自碱金属或碱土金属醇化物；所述的碱与2-丙酮基-1,4-丁二酸二乙酯的摩尔比为1～1.2:1；所述的酸选自硫酸、盐酸、磷酸中一种或多种。

按照本发明，步骤4中，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、1,2-二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷、乙腈中的一种或多种；所述的缚酸剂为三正丙胺、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、碱金属碳酸盐中的一种或多种；缚酸剂与3,5-环己二酮-1-甲酸乙酯的摩尔比为1～2:1。

按照本发明，步骤5中，所述的催化剂为碱金属叠氮化物、叠氮季铵盐、DMAP、金属氰化物或氰醇类化合物；所述催化剂与3-乙氧羰基-5-氧代环己-1-烯醇环丙甲酸酯的摩尔比为0.01～0.5:1；所述的有机碱为三正丙胺、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-二甲基苯胺中的一种或多种；有机碱与4-环丙基甲酰基-3,5-二酮环己烷羧酸乙酯的摩尔比为1～2:1。

本发明提供了一种中间体(II),结构式如下：

其中，R为C₁-C₈烷基，优选为异丙基或叔丁基。

本发明提供的一种抗倒酯及其中间体的制备方法具有以下优点：

(1)本发明工艺反应选择性好，收率高，副产物少，有利于得到高品质的抗倒酯产品。

(2)对设备的要求不高，避免了高温高压反应；

(3)工艺简单，反应条件温和，适合工业化。

具体实施方式

下面的实施例进一步举例说明了本发明的一些特征，但本发明所申请保护的内容和范围并不受下述实施例的限制。

实施例1

1)4-氧代戊烷-1,2-二羧酸乙酯-3-羧酸叔丁酯制备