[发明专利]一种四氢呋喃‑3‑甲胺的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物的合成方法，具体涉及一种四氢呋喃-3-甲胺的合成方法。

背景技术

四氢呋喃-3-甲胺是合成呋虫胺的重要中间体。呋虫胺(Dinotefuran)为日本三井化学公司开发的第三代烟碱类杀虫剂。其与现有的烟碱类杀虫剂的化学结构大相径庭，它的四氢呋喃基取代了以前的氯代吡啶基、氯代咪唑基，并不含卤素。同时，在性能方面也与烟碱有所不同，不但杀虫谱更广，而且对作物、人畜和环境也十分安全。其化学结构式如下：

关于四氢呋喃-3-甲胺的合成有很多文献报道，但都存在路线繁琐、操作困难、“三废”多、成本高等不同的问题。

中国专利CN106316993A报道了一种用2,5-二氢呋喃为原料制备四氢呋喃-3-甲胺的方法：

此方法虽然路线简单，但反应条件苛刻，原料2,5-二氢呋喃价格昂贵，用到有毒物质三氯氧磷，不适合工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中四氢呋喃-3-甲胺的合成具有路线过程繁琐、成本较高、反应条件苛刻的问题，目的在于提供原料简单易得、绿色环保、成本低、操作简单、收率高的一种四氢呋喃-3-甲胺的合成方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种四氢呋喃-3-甲胺的合成方法，包括：

(1)在有机溶剂I中，丙烯腈和环氧乙烷在催化剂A存在的条件下反应生成3-氰基-四氢呋喃；

(2)3-氰基-四氢呋喃纯化后在有机溶剂II和催化剂B条件下还原得到四氢呋喃-3-甲胺。

上述化学反应式如下：

在上述化学反应式中，编号为2的化学物质为丙烯腈，编号为3的化学物质为3-氰基-四氢呋喃，编号为4的化学物质为四氢呋喃-3-甲胺。

进一步，所述有机溶剂I为四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，甲苯，苯，二甲苯，正己烷或环己烷。优选的，所述有机溶剂I选自四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，甲苯。更优选的，所述有机溶剂I选自四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃。

进一步，所述催化剂A为有机碱化合物、碱金属、氨基锂类化合物或钠氢。优选的，所述催化剂A选自甲醇钠、乙醇钠、正丁基锂、异丁基锂。更优选的，所述催化剂A选自甲醇钠、乙醇钠。

进一步，所述有机碱化合物为甲醇钠、乙醇钠、正丁基锂或异丁基锂，碱金属为钠或钾，氨基锂类化合物为二异丙基氨基锂。

进一步，所述有机溶剂II为甲醇、乙醇、叔丁醇或异丙醇。优选的，所述有机溶剂II选自叔丁醇、异丙醇。

进一步，所述催化剂B选自雷尼镍等镍系列、钯系列、铂系列、铑系列。优选的，所述催化剂B选自雷尼镍等镍系列，钯系列。

进一步，所述步骤(1)中的反应温度为-60～0℃，反应时间为2～10小时；所述步骤(2)中的反应温度为0～100℃，反应时间为2～46小时。优选的，步骤(1)中的反应温度为-20～0℃，反应时间为3～10小时；所述步骤(2)中的反应温度为0～50℃，反应时间为7～18小时。

所述的合成方法，其操作步骤如下：在所述的溶剂和温度范围，在催化剂A的条件下，环氧乙烷与丙烯腈充分反应完全，经简单蒸馏得到3-氰基-四氢呋喃；将3-氰基-四氢呋喃在催化剂B条件下还原即得到四氢呋喃-3-甲胺。

进一步，所述纯化的方法为简单蒸馏或者精馏。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明所述的合成方法大大缩短了工艺流程和生产周期，原料简单易得、绿色环保、成本低、操作简单、收率高，具有显著的社会经济效益和商业应用价值。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

一种四氢呋喃-3-甲胺的合成方法，具体制备方法如下：

500ml三口烧瓶，加入400g四氢呋喃，甲醇钠60g，降温至-20℃，开始滴加丙烯腈53g,滴加过程控制温度-20～-10℃，滴加完毕保温-20℃反应2小时，然后加入环氧乙烷48.4g，再保温-10℃反应1小时，反应结束，后处理、浓缩回收溶剂后简单蒸馏即得3-氰基-四氢呋喃粗品93g。