[发明专利]采用一锅法合成四氢呋喃-3-甲醇的新工艺

说明书

本发明公开了采用一锅法合成四氢呋喃‑3‑甲醇的新工艺，解决了现有技术中反应压力较高不仅增加了设备成本，同时给氨气和氢气的回收使用带来了困难的问题。本发明包括在溶剂A中，反应温度为100‑130℃，2,5‑二氢呋喃与甲醛水溶液在催化剂A作用下生成3‑羟甲基‑2,5‑二氢呋喃，将溶剂A蒸干；向生成的3‑羟甲基‑2,5‑二氢呋喃内加入溶剂B和有机溶剂A，3‑羟甲基‑2,5‑二氢呋喃在催化剂B作用下被氢气还原生成3‑四氢呋喃甲醇，然后过滤，将溶剂B蒸干，通过精馏得到纯的产物。本发明具有原材料成本低，工艺稳定，适于工业化等优点。

技术领域

本发明涉及一种第三代烟碱杀虫剂中间体3-四氢呋喃甲醇的合成方法，具体涉及采用一锅法合成四氢呋喃-3-甲醇的新工艺。

背景技术

3-四氢呋喃甲醇是第三代新烟碱杀虫剂呋虫胺的关键中间体，呋虫胺为日本三井化学公司所开发，主要作用于昆虫的神经传递系统，使害虫引发麻醉从而发挥杀虫作用，该药剂具有卓越的内吸收渗透作用，很低的剂量即显示很高的杀虫活性，可用于多种害虫的防治。对哺乳动物、鸟类及水生生物十分安全，对作物无药害，可用于水稻、果树、蔬菜等众多作物。

对于3-四氢呋喃的合成，文献报道路线如下：

世界专利WO2005065689报道了3-四氢呋喃甲醇的合成方法，以丙二酸二乙酯和氯乙酸乙酯为原料，乙醇钠为催化剂，反应得到2-乙氧基羰基-丁二酸二乙酯，然后2-乙氧基羰基-丁二酸二乙酯被硼氢化钠还原，得到2-羟甲基-1,4-丁二醇和大量的副产物硼酸，最后2-羟甲基-1,4-丁二醇脱水关环得到3-四氢呋喃甲醇。

中国专利CN104193701A报道了以丙二酸二乙酯和2-氯乙醇为原料，在乙醇钠的催化作用下生成2-羟乙基-丁二酸二乙酯，然后被硼氢化钠还原得到2-羟甲基-1,4-丁二醇，最后在脱水剂的作用下脱水关环得到3-四氢呋喃甲醇。其合成路线如下：

上述两个专利报道的合成路线至少经过三步反应才得到终产品，并且每步中间体须分离出来才能进行下一步反应，分离过程中会产生大量的三废，造成环境污染，而且整个过程具有操作繁琐，生产周期长，设备利用率低等特点。因此，开发一种操作简单，排污少，环境友好，设备生产成本低的生产工艺是我国当下工业转型迫切需要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中反应压力较高不仅增加了设备成本，同时给氨气和氢气的回收使用带来了困难的问题，目的在于提供采用一锅法合成四氢呋喃-3-甲醇的新工艺，该工艺无需高压设备，无需昂贵的催化剂和无有毒性气体及剧毒原料参与反应，整个过程绿色环保，安全可靠，并且原材料成本低，工艺稳定，适于工业化。

本发明通过下述技术方案实现：

采用一锅法合成四氢呋喃-3-甲醇的新工艺，包括：

在溶剂A中，反应温度为100-130℃，2,5-二氢呋喃与甲醛水溶液在催化剂A作用下生成3-羟甲基-2,5-二氢呋喃，将溶剂A蒸干；向生成的3-羟甲基-2,5-二氢呋喃内加入溶剂B和有机溶剂A，3-羟甲基-2,5-二氢呋喃在催化剂B作用下被氢气还原生成3-四氢呋喃甲醇，然后过滤，将溶剂B蒸干，通过精馏得到纯的产物。

即，本发明在一锅中依次进行两个反应，不分离中间体，首先是Prins反应：在有机溶剂中，反应温度为100～130℃，2,5-二氢呋喃与甲醛水溶液在催化剂A作用下生成3-羟甲基-2,5-二氢呋喃；其次是还原反应：3-羟甲基-2,5-二氢呋喃在催化剂B作用下被氢气还原生成3-四氢呋喃甲醇，然后过滤回收催化剂，将溶剂蒸干，通过精馏得到纯的产物。

通过本发明的一锅法，不经分离中间体直接得到四氢呋喃甲醇，该方法操作简单，排污少，环境友好，而且具有低的设备生产成本，适合大规模工业化生产。