专利名称：蒈醛酸内酯、卡龙酸、卡龙酸酐及其关键中间体的新合成方法
技术领域：
本发明涉及蒈醛酸内酯、卡龙酸、卡龙酸酐及其关键中间体的新合成方法。
背景技术：
蒈醒酸内酯(Caronaldehydic acid hemiacetal)是生产目前菊酯类杀虫剂中毒力最高的溴氰菊酯(分子式如下)的重要中间体，广泛应用于农药和医药领域，其分子式如下。
权利要求
1.一种3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，包括下列步骤 1)以羟基被保护的异戊烯醇(I)为原料；用式(II)的化合物对原料的双键进行加成反应，得到三元环中间体(III)； 2)对三元环中间体(III)上的乙酯基进行水解反应，并脱除保护基R，得到3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸(IV)； 反应路线如下
2.如权利要求I所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，R选自酯类保护基、烷基醚类保护基和硅醚类保护基。
3.如权利要求2所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，所述酯类保护基选自乙酰基、苯甲酰基或取代苯甲酰基；所述烷基醚类保护基选自苄基、三苯基甲烧基或四氢!卩比喃基；所述娃酿类保护基选自二甲基娃基或~■甲基叔丁基娃基。
4.如权利要求I所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，Rl为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基或节基。
5.如权利要求I所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，步骤 I)中所述的加成反应以铜类催化剂为催化剂，反应溶剂选自二氯乙烷、二氯甲烷或甲苯中的一种或多种的混合，反应温度为25 110°C。
6.如权利要求5所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，所述铜类催化剂选自金属铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、三氟甲磺酸亚铜、硫酸铜、醋酸铜、三氟甲磺酰铜以及氯化铜中的一种或多种。
7.如权利要求5或6所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，所述原料与式(II)化合物的摩尔比为(O. 5 I. 5) 1，铜类催化剂与原料的重量比为(O. Ol O. 5) I。
8.—种蒈醛酸内酯的合成方法，包括步骤使3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸溶于水中，调节PH值为7 11，然后进行氧化反应；所述氧化反应的条件为在-5 15°C下，加入有机溶剂、溴化钾和四甲基哌啶氧化物，并滴加次氯酸钠的水溶液，然后升高温度至20 25°C进行反应；氧化反应完全后分离获得产物蒈醛酸内酯。
9.如权利要求8所述的蒈醛酸内酯的合成方法，其特征在于，四甲基哌啶氧化物与3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的质量比为(0.01 0.5) I;溴化钾、四甲基哌啶氧化物和次氯酸钠的水溶液之间的重量配比为I : (O. I O. 5) (50 100);所述次氯酸钠水溶液中的氯含量为5 15wt%。
10.如权利要求8或9所述的蒈醛酸内酯的合成方法，其特征在于，所述3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸采用如权利要求1-7中任一所述的合成方法制得。
11.如权利要求10所述的蒈醛酸内酯的合成方法，其特征在于，所述步骤2)中，对三元环中间体(III)上的乙酯基进行水解反应并脱除保护基后，不进行后处理，直接降温并调节其pH值为7 11,然后进行后续的氧化反应。
12.—种卡龙酸的合成方法，包括步骤使3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸溶于水中，调节PH值为8 10，然后进行氧化反应；所述氧化反应的条件为在-5 15°C下，加入乙腈、溴化钾和四甲基哌啶氧化物，并滴加次氯酸钠的水溶液，然后搅拌10 50min ;再调节pH值至4 7，滴加亚氯酸钠的水溶液，滴加完毕后进行反应；氧化反应完全后分离获得产物蒈醛酸内酯。
13.如权利要求12所述的卡龙酸的合成方法，其特征在于，四甲基哌啶氧化物与3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的质量比为(0.01 0.5) I ;溴化钾、四甲基哌啶氧化物、次氯酸钠的水溶液和亚氯酸钠的水溶液之间的重量配比为I : (O. I O. 5) (50 100) (30 100);所述次氯酸钠水溶液和亚氯酸钠的水溶液中的氯含量分别为5 15wt % ο
14.如权利要求12或13所述的卡龙酸的合成方法，其特征在于，所述3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸采用如权利要求1-7中任一所述的合成方法制得。
15.如权利要求14所述的卡龙酸的合成方法，其特征在于，所述步骤2)中，对三元环中间体(III)上的乙酯基进行水解反应并脱除保护基后，不进行后处理，直接降温并调节其pH值为8 10,然后进行后续的氧化反应。
16.一种卡龙酸酐的合成方法，包括步骤使卡龙酸进行环合反应得到产物卡龙酸酐；所述卡龙酸由采用如权利要求12-15中任一所述的合成卡龙酸的方法制备获得。
17.如权利要求16所述的卡龙酸酐的合成方法，其特征在于，所述环合反应以醋酐为溶剂，于醋酐的回流温度下进行，反应时间为2 4h。
全文摘要
本发明涉及蒈醛酸内酯、卡龙酸及卡龙酸酐的新合成方法。采用羟基被保护的异戊烯醇为起始物料，然后通过对双键的加成生成三元环关键中间体，接下来对乙酯和保护基水解，再通过控制氧化条件分别得到蒈醛酸内酯及卡龙酸。具有条件温和，生产安全性高，易于工业化生产；无金属残渣和其他对环境有污染的废液，废渣，废气生成；能够有效降低成本等优点。
文档编号C07C27/02GK102952011SQ20111024781
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者秦东光, 张五军, 孙婧, 李倩, 张平, 康立涛 申请人:上海北卡医药技术有限公司