[发明专利]一种R-(-)-1,3-丁二醇的合成方法

说明书

本发明提出了一种R‑(‑)‑1,3‑丁二醇的合成方法，将聚3‑羟基丁酸酯添加到混合溶剂中，加入还原剂进行反应制得混合溶液A；将混合溶液A恢复至室温，并加入酸性试剂调节PH，减压蒸馏后再加入饱和碳酸钾溶液进行反应，最终制得混合溶液B；将混合溶液B进行溶剂萃取，得到包含有R‑(‑)‑1,3‑丁二醇的萃取液，对萃取液进行减压蒸馏得到R‑(‑)‑1,3‑丁二醇。本发明以绿色可再生聚3‑羟基丁酸酯为原料，在温和温度下通过简单的工艺实现R‑(‑)‑1,3‑丁二醇的制备，同时R‑(‑)‑1,3‑丁二醇产率达到68wt%，具有工业化应用的潜力。

技术领域

本发明涉及有机合成、医药化工等领域，具体涉及一种R-(-)-1,3-丁二醇的合成方法。

背景技术

R-(-)-1,3-丁二醇是一种重要的手性合成子，目前广泛用于信息激素、香料、抗生素中碳青霉烯类母核－氮杂环丁酮和杀虫剂等的合成。青霉稀和碳青霉烯类药物与青霉素同属β-内酰胺类抗生素，目前由于青霉素的大量使用，临床上产生了许多抗药性菌株，而碳青霉烯类药物则能有效地缓解由这些抗药性菌株引起的症状。目前，R-(-)-1,3-丁二醇可以通过化学法和生物催化法合成。比较典型的化学法是L-苏氨酸为原料，在KBr条件下亚硝化脱氨，再经甲酯化、氢解脱溴和还原等多步反应制备R-(-)-1,3-丁二醇。该工艺原料成本高，有毒有害原辅料用量大，收率低。脂肪酶法是典型的生物催化法，如利用固定化SP382脂肪酶可重复催化双酰化反应拆分(R,S)-1,3-丁二醇从而获得R-(-)-1,3-丁二醇；但该工艺技术需要用到比较昂贵的原料(R,S)-1,3-丁二醇，且立体选择性较低，难以满足药物合成需求。因此，开发绿色、高效且低成本的R-(-)-1,3-丁二醇合成技术具有重要意义和广泛应用价值。

发明内容

针对现有R-(-)-1,3-丁二醇合成方法具有工艺复杂、选择性低、价格昂贵等缺点的技术问题，本发明提出一种以绿色可再生的聚3-羟基丁酸酯来合成R-(-)-1,3-丁二醇的方法。

为了达到上述目的，本发明可以通过以下两种合成方法实现：

方法一：R-(-)-1,3-丁二醇的合成方法，包括以下步骤：

（1）将聚3-羟基丁酸酯添加到混合溶剂中，加入还原剂进行反应，反应结束后制得混合溶液A；

（2）将步骤（1）所得的混合溶液A恢复至室温，随后在混合溶液A中加入酸性试剂调节PH，减压蒸馏去除溶剂，再加入饱和碳酸钾溶液进行反应，最终制得混合溶液B；

（3）将步骤（2）所得的混合溶液B进行溶剂萃取，得到包含有R-(-)-1,3-丁二醇的萃取液，对萃取液进行减压蒸馏得到R-(-)-1,3-丁二醇。

所述步骤（1）中混合溶剂包括醇类溶剂和溶解聚3-羟基丁酸酯的惰性溶剂。

所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇中任意一种或其组合。

所述溶解聚3-羟基丁酸酯的惰性溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、甲苯、二甲苯、乙基苯中任意一种或其组合。

所述混合溶剂中醇类溶剂与惰性溶剂的体积比为1:5~5:1。

所述步骤（1）中的还原剂为硼氢化钠与硼氢化钾其中一种或两种的组合。

所述步骤（1）中的反应温度为10℃-70℃，反应时间为2-10天。

所述步骤（2）中的酸性试剂为盐酸溶液，调节溶液PH至6.8~7.2。

所述步骤（2）中的反应温度为45~55℃，反应时间为0.5~2小时。

方法二：R-(-)-1,3-丁二醇的合成方法，包括以下步骤：

（1）将聚3-羟基丁酸酯添加到混合溶剂中，加入还原剂进行反应，反应结束后制得混合溶液A；