[发明专利]一种(R)-2-苯氧基丙酸的化学合成方法

说明书

本发明公开了一种(R)‑2‑苯氧基丙酸的化学合成方法，以L‑丙氨酸为起始原料，经重氮化、氯化得到(S)‑2‑氯丙酸，再经醚化反应，得到(R)‑2‑苯氧基丙酸((R)‑PPA)。本发明涉及一种以L‑丙氨酸为起始原料，经重氮化、氯化得到(S)‑2‑氯丙酸，再经醚化反应，得到(R)‑PPA的方法，(R)‑2‑苯氧基丙酸的摩尔转化率高达92.45％。本发明首次提出了(R)‑PPA的化学合成方法，具有原料价廉易得、工艺简单和产品纯度较高等优点。

技术领域

本发明涉及一种以L-丙氨酸为起始原料，经重氮化、氯化得到(S)-2-氯丙酸，再经醚化反应，得到(R)-2-苯氧基丙酸((R)-PPA)的方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

(R)-PPA是生物法合成芳氧苯氧丙酸类除草剂关键中间体(R)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸((R)-HPPA)的重要底物。芳氧苯氧丙酸类除草剂是一类具有旋光活性的新型除草剂，它是20世纪60年代由Hoechst公司在研究开发的化合物禾草灵的基础上逐渐发展起来的，主要通过抑制禾本科植物体内的乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA Carboxylase,ACCase,EC6.4.1.2)的活性，进而抑制脂肪酸的合成，使油酸、亚油酸、亚麻酸、蜡质层和角质层的合成过程受阻，导致植物的膜结构迅速破坏，透性增强，最终导致植物的死亡。该类除草剂因其具有高效、低毒、杀草谱广、施用期长、易于生物降解以及对后茬作物安全等特点，近几年不断得到开发和应用，其市场销售额稳步上升。而(R)-HPPA是合成对映体纯的苯氧基丙酸类除草剂(如骠马、高效盖草能、精稳杀得、精喹禾灵、炔草酯等)的关键中间体。

目前，该中间体主要通过化学法合成，以L-乳酸和L-丙氨酸为起始原料与对二苯酚发生单醚化反应制得。由于对二苯酚极易氧化且两个羟基的活性相同，很容易发生双醚化，反应过程难以控制，且存在能耗高、副产物多和环境污染大等缺点。生物法合成(R)-HPPA具有反应条件温和、立体选择性高和产物易分离提取等优点，因此逐渐受到关注。生物法合成(R)-HPPA的主要方法是利用球孢白僵菌、黑曲霉和齐整小核菌等微生物胞内的羟化酶将底物(R)-PPA一步反应转化为(R)-HPPA。因此，底物(R)-PPA的充足供给对于生物法生产(R)-HPPA的工业化具有重要的作用。

此外，(R)-PPA还可应用于羧基苯氧羧酸化合物的制备。羧基苯氧羧酸是一类兼具刚柔结构特性的桥配体，可以用作次级构筑单元来制备新型的超分子金属有机骨架配合物，这些配合物往往具有新颖的拓扑结构，并且在光、电、磁、催化、分子识别、吸附、离子交换、气体储存和生物活性等领域展现出潜在的应用前景。因此(R)-PPA合成方法的建立对芳氧苯氧丙酸类除草剂以及超分子金属有机骨架配合物的开发和应用具有重要的意义。

发明内容

本发明目的是提供一种具有较高的应用价值、低成本和高效率的(R)-PPA的合成方法，合成路线如图1。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种(R)-2-苯氧基丙酸的化学合成方法，所述方法按如下步骤进行：

(1)以L-丙氨酸为原料，以亚硝酸钠为重氮化试剂，在盐酸、氯化钾和碳酸钠的作用下进行重氮化和氯化反应，反应结束后，反应液分离纯化，获得(S)-2-氯丙酸钠；

(2)(S)-2-氯丙酸钠在苯酚、氢氧化钠和催化剂作用下，在45-125℃、pH值为12-13条件下进行醚化反应，反应完全后，反应液后处理，获得(R)-2-苯氧基丙酸；所述催化剂为无水乙醇或碘化钾。