α-乙酰基-γ-丁内酯作为一种重要的化学合成中间体,具有广泛的应用价值。本文将探讨α-乙酰基-γ-丁内酯的具体应用,以供相关研究人员参考。
背景:α-乙酰基-γ-丁内酯是非常重要的医药和农药合成中间体、有机化工原料,在许多化学合成中发挥着重要作用。
应用:
1. 合成3,5-二氯-2-戊酮
1.1 方法一:以α-乙酰基-γ-丁内酯为起始原料,经氯化、氮气置换、溶剂回收、水解开环、脱羧和亲核氯代 一锅法可合成3,5-二氯-2-戊酮。具体步骤如下:
向250 mL的三口反应瓶中加入25.9 g(0.20 mol)α-乙酰基-γ-丁内酯,123.7 g(1.25 mol)1,2-二氯乙烷,搅拌并升温至30℃,4 h内通入 17.2 g(0.24 mol)氯气,通气完毕,保温反应2 h。 反应完毕后用氮气置换反应釜中过量氯气和氯化氢气体,减压回收溶剂,加入36.7 g(0.37 mol)浓盐酸,缓慢升温至90℃反应6 h,反应完毕后,过滤,滤液静置分层,有机相用70 mL 10%的碳酸氢钠溶液洗涤。有机层减压(1.7 kPa)蒸馏收集76~ 78℃的馏分。得到22.6 g 3,5-二氯-2-戊酮,含量 95.5%,总收率70.5%(以α-乙酰基-γ-丁内酯计)。
1.2 方法二:α-乙酰基-γ-丁内酯与氯气在无溶剂条件下发生氯化反应,得到α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯和副产氯化氢,α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯在少量水和氯化氢的存在下进行开环、氯代和脱羧反应可得到3,5-二氯-2-戊酮。具体步骤如下:
(1)α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯的合成
在装有机械搅拌、温度计和尾气捕集装置的 500 mL四口反应瓶中加入128.8 g(1.00 mol,99.5%, 1.0 eq)α-乙酰基-γ-丁内酯,降温至0℃;开始通入74.5 g(1.05 mol,99.9%,1.05 eq)氯气,控温不超过5℃,约3 h通完;通氯结束后,继续保温 1 h反应结束;称重得到反应液178.4 g(含HCl约 13.4 g,α-氯-α-乙酰基-γ-丁内酯计1.0 mol),无须转料直接进入下一步的反应;尾气捕集装置收集 到24.9 g(0.68 mol,99.0%)HCl气体,可直接用于下一步反应。
(2)5-二氯-2-戊酮的合成
向上述反应体系中加入9.0 g(0.50 mol,99.9%,0.5 eq)水,缓慢升温至40℃,且升温时体系中无气体逸出;然后,缓慢通入约40.0 g(1.10 mol, 99.0%,1.1 eq)氯化氢,约3 h通完;继续保温反应1 h反应(使用尾气捕集装置收集15.0 g氯化氢气体,可直接用于下批反应),而后缓慢升温至 80℃,保温反应2 h;反应结束后静置分层,分出 9.1 g水(含少量3,5-二氯-2-戊酮),可直接套用于下批3,5-二氯-2-戊酮反应中;有机相减压蒸馏得到151.8 g 3,5-二氯-2-戊酮(沸程71~72℃,1330 Pa),含量97.0%,收率95.0%(以α-乙酰基- γ-丁内酯计)。
2. 合成丙硫菌唑中间体1-氯-1-氯乙酰基环丙烷
以α-乙酰基-γ-丁内酯为原料,不加溶剂,低温下与氯化硫酰反应,得到的中间体1,均匀滴入盐酸水溶剂中,快速升温至回流完成水解得到中间体2;在稀碱溶液和相转移催化剂存在下,完成关环反应;二氯甲烷为溶剂,在少量甲醇的存在下,经氯化硫酰氯化得到产物1- 氯-1-氯乙酰基环丙烷。该合成工艺简便、单元反应收率高,合并了氯化、水解反应,简化了后处理过程,三废量少,符合工业化生产的要求,具有重要的应用前景。4步反应总收率为76.7%。
参考文献:
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