專利名稱：ZnCl₂催化下的蒎烷二醇酯的制備方法
示水平安置的管束交換器，其中在殼方上經(jīng)由也供給到所述交換器的殼方 上的冷凝液(通常為稀釋的再循環(huán)氨基甲酸酯溶液)發(fā)生氣相的冷凝。通過 貫穿在管束中的管的液體(通常為水)去除釋放的冷凝熱，所述液體通過熱 交換被轉(zhuǎn)化為蒸氣。如所知道的，對于尿素生產(chǎn)，越來越需要具有一方面能力和操作效率 始終更大，而另一方面投資和操作成本始終更低以及能耗更低的設(shè)備。
背景技術(shù)：
眾所周知，上述類型的設(shè)備廣泛用于生產(chǎn)尿素。在這樣的設(shè)備中，汽提單元是在不另外使用汽提氣(氨或二氧化碳)的 情況下，采用通過蒸氣的外部加熱的管束類型。具體而言，使從反應(yīng)器出 來的混合物以液膜的形式下降到管內(nèi)，所述混合物包含處于水溶液的尿 素、氨基甲酸酯和氨，所述液膜通過與在管外流動的蒸氣間接熱交換被供 給熱量。通過蒸氣供給的熱量導(dǎo)致將包含在所述混合物中的氨基甲酸酯部分分 解為二氧化碳和氨，所述二氧化碳和氨與包含在所述混合物中的部分游離 氨一起在汽提單元的頂部被回收以在冷凝單元中冷凝，然后被再循環(huán)到合 成反應(yīng)器中。盡管出于某些觀點是有利的，但是上述尿素生產(chǎn)設(shè)備還具有公認(rèn)的缺點。第一個缺點源于首先在氨的去除方面，高壓汽提單元中的熱汽提效率 并非最佳的事實，結(jié)果，從汽提單元出來的包含尿素和殘留的氨基甲酸酯 的水溶液還含有大量的游離氨。這必然意味著必須充分研制中壓處理部分，具體而言，在所述部分中安置將所述從汽提單元出來的溶液送回到其中的至少一個蒸餾塔；以及從 在所述蒸餾單元中得到的蒸氣回收氨的適宜能力的精餾塔。以這種方式，確實可以回收將再循環(huán)到合成反應(yīng)器中的氨(以得到可接 受的生產(chǎn)產(chǎn)率)，并且可以得到包含尿素和殘留的氨基甲酸酯，以及基本上 沒有氨的水溶液，所述水溶液可以在尿素回收部分中根據(jù)通常的尿素分離 和回收操作得到有效的處理。<formula>formula see original document page 4</formula>R為脂肪類化合物或芳香類化合物，X為鹵素。制備方法為用易于制備和保存的格氏試劑RMgX與原料(l)反應(yīng)生成中間體(2)， (2)再在路易斯酸無水ZnCl2的催化下生成手性的蒎烷二醇酯(HI)。本發(fā)明中原料(1)的制備參見以下參考文獻(xiàn) (1 ) Rathke, M. W.; Chao, E.; Wu， G. J. 0/"g""ow". CZze附.1976, 122, 145-149.(2) Elgendy, S.; Deadman, J.; Patel， G.; Green, D.; Chion, N.; Goodwin, C. A.; Scully, M. R; Kakkar, V. V.; Claeson， G. r"ra/2^ro"丄e仏1992, 33, 4209-4212.(3) Matteson, D. S. C/ze肌i ev. 1989, 89, 1535-1551.合成(III)的反應(yīng)條件為(1) 制備格氏試劑RMgX時，金屬Mg與鹵代物RX的摩爾比為1:1 2，優(yōu)選為1:1.2 L5。 溶劑為苯、甲苯、乙醚、四氫呋喃、二氧六環(huán)。最優(yōu)溶劑為乙醚。(2) 在惰氣保護(hù)下，將格式試劑RMgX在-40 -IOO'C下滴加到被溶劑溶解的化合物(1) 中，再進(jìn)行下一歩操作。所述惰氣為N2、 Ar;所述溶劑為苯、甲苯、石油醚、乙醚、四氫呋喃、二氧六環(huán)，優(yōu)選的溶劑為乙醚和四氫 呋喃，最優(yōu)選的溶劑為乙醚；反應(yīng)的最佳溫度為-60 -78 °C 。(3) 當(dāng)格氏試劑滴加完畢后，馬上加入催化劑無水ZnCl2，然后使反應(yīng)自然緩慢升至室 溫，在惰氣保護(hù)下繼續(xù)反應(yīng)。 一般反應(yīng)時間為8~30小時，最佳反應(yīng)時間為15 24小時。反應(yīng) 結(jié)束后，濾除未溶解的ZnCl2，向濾液中加入ZnCb去除液，分液，有機(jī)相再用飽和食鹽水洗 滌。無水Na2S04干燥。真空下蒸去溶劑，即得產(chǎn)品。本發(fā)明中所指的ZnCl2去除液是指質(zhì)量濃度為10 40%的NH4C1、 (NH4)2S04、 NH4N03 等強(qiáng)酸弱堿鹽溶液。本發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)實驗后發(fā)現(xiàn)，而且經(jīng)過實踐證明，在此反應(yīng)中，催化劑ZnCl2的質(zhì)量 是決定反應(yīng)收率及產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。ZnCl2在真空及脫水劑的作用下，可以在較低溫度下 脫水。通常，在常壓和大于180'C下脫水制得的ZnCl2呈暗灰色，為塊狀固體，不利于在反應(yīng) 條件下溶解，造成產(chǎn)品收率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，并且后處理時較難除去。發(fā)明中所指的低溫脫水的ZnCl2，是指溫度在40 20(TC之間，真空度在0.01 100mmHg，并在脫水系存在的條件下制備的ZnCl2，脫水在1~20小時完成。脫水系是指五氧化二磷、濃硫酸、濃磷酸、分子篩、KOH或變色硅膠等。 本發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗還發(fā)現(xiàn)，如將極易吸水的無水ZnCl2制備成其乙醚溶液，在反應(yīng)中格氏試劑加完后利用同一滴加裝置將這一溶液加入反應(yīng)器中，不但避免了直接加入固體ZnCl2會吸水這一難題，而且反應(yīng)的收率也會提高。本發(fā)明的有益效果是操作簡便，反應(yīng)流程合理，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，總收率高達(dá)90%以上。對環(huán)境無污染，可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一歩說明實施例1低溫脫水ZnCl2的制備將500g工業(yè)級氯化鋅在真空下(5mmHg)，加熱至150°C，在機(jī)械攪拌下連續(xù)保溫10 小時，蒸出來的水分用適量的五氧化二磷吸收，得到約480g白色粉木狀無水氯化鋅。實施例2格氏試劑叔丁基溴化鎂的制備在嚴(yán)格干燥過的250mL三頸瓶中加入攪拌磁子，裝上冷凝管及恒壓滴液漏斗，在冷凝管 的上口裝置氯化鈣干燥管。反應(yīng)瓶內(nèi)裝入3.1g(0.13mol)鎂屑、15ml無水乙醚及一小粒碘片。 在滴液漏斗中混合16.2ml (0.16mol)溴代叔丁烷和15ml乙醚。先向瓶內(nèi)滴入約5ml混合液， 水浴溫度加熱為30'C。數(shù)分鐘后，溶液呈微沸狀態(tài)，碘的顏色消失，溶液變?yōu)榛疑傞_始 反應(yīng)較為劇烈，可用冰塊降溫。待反應(yīng)緩和后，從冷凝管上端加入25ml無水乙醚，開始攪拌， 并慢慢滴入剩余的溴代叔丁烷的乙醚溶液，控制滴加速度，使反應(yīng)液呈微沸狀態(tài)。滴加完畢 后，待大部分鎂屑消失后，在水浴中加熱回流，使剩余的鎂屑作用完全。使反應(yīng)體系慢慢冷 卻，備用。實施例3格氏試劑芐基氯化鎂的制備在嚴(yán)格干燥過的l.OL三頸瓶的中間口裝置機(jī)械攪拌，另外兩個側(cè)口分別裝置恒壓滴液漏 斗和冷凝管，冷凝管的上口裝置氯化鈣干燥管。在反應(yīng)瓶中預(yù)先加入150mL干燥的無水乙醚， 然后加入11.2g (0.46mol)的鎂屑。將反應(yīng)裝置放在20-23'C的水浴槽中。將75.9g (0.60mol) 氯芐和350mL干燥的乙醚混合在滴液漏斗中，并將一小部分混合液滴入反應(yīng)瓶中引發(fā)反應(yīng)。 反應(yīng)一旦開始，溶液顏色變?yōu)榛液谏?，此時緩慢啟動攪拌。慢慢加入剩余的混合液，使反應(yīng) 保持微沸，總共滴加時間約10h。冷卻，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到干燥的瓶中密封，備用。實施例4 4-甲基-2-氯-丁基硼酸-a-蒎烷二醇酯4-甲基-2-氯-丁基硼酸-a-蒎烷二醇酯的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 6</formula>其具體制法如下在150ml的三口瓶中，加入用20mL乙醚溶解的二氯甲基硼酸-a-蒎烷二醇酯7.89g (30mmo1)，室溫下攪拌。通入干燥的氮氣，并將體系降溫至一78t:，然后慢慢滴加制好的 叔丁基溴化鎂的乙醚溶液50mL GOmmol)，滴加完畢后， 一次性加入溶有2.45g (18mmo1) 的干燥的ZnCl2粉末的乙醚溶液15ml。自然升至室溫，繼續(xù)在室溫下攪拌18h后反應(yīng)完畢。 過濾除去ZnCl2及反應(yīng)生成的MgBr2，濾液分別用20%的NH4C1溶液和飽和NaCl溶液洗滌， 有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑。濃縮后柱層析分離(乙酸乙酯石油醚=1: 200) 得無色液體7.88g，收率92.5%。實施例5 3-苯基-2-氯-丙基硼酸-a-旅烷二醇酯3-苯基-2-氯-丙基硼酸-(X-蒎烷二醇酯的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 6</formula>制備方法如下在500ml的三口瓶中，加入用100mL乙醚溶解的二氯甲基硼酸-a-蒎烷二醇酯35.5g (135mmo1)，室溫下攪拌。通入干燥的氮氣，并將體系降溫至一6(TC，然后慢慢滴加制好的 芐基氯化鎂的乙醚溶液200mL (135mmo1)，滴加完畢后， 一次性加入溶有11.03g (81mmo1) 的干燥的ZnCl2粉末的乙醚溶液80ml。自然升至室溫，繼續(xù)在室溫下攪拌過夜反應(yīng)。過濾除 去ZnCl2及反應(yīng)生成的MgCl2，濾液分別用15X的NH4N03溶液和飽和NaCl溶液洗滌，有機(jī) 相用無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑。濃縮后柱層析分離(乙酸乙酯石油醚=1: 120)得 無色液體40.73g，收率94.7% 。
權(quán)利要求
1、一種蒎烷二醇酯的制備方法，其反應(yīng)路線如下a，在惰氣保護(hù)下，將格式試劑RMgX溶解于溶劑中與原料1反應(yīng)生成中間體2，其中R為脂肪類化合物或芳香類化合物，X為鹵素；b，中間體2再在無水ZnCl2的乙醚溶液催化下生成手性的蒎烷二醇酯III。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟a所述的溶劑為苯、甲苯、石油醚、乙 醚、四氫呋喃或二氧六環(huán)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟a所述的溶劑進(jìn)一步優(yōu)選乙醚。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟a所述惰氣為N2或Ar。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟a所述反應(yīng)溫度為-40 -10(TC。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟b所述反應(yīng)自然緩慢升至室溫。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟b的反應(yīng)時間為8 30小時。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于步驟b的反應(yīng)時間優(yōu)選15-24小時。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟b的反應(yīng)結(jié)束后，濾除未溶解的ZnCl2， 再向濾液中加入ZnCl2去除液。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述ZnCl2去除液為質(zhì)量濃度為10~40%的 NH4C1、 (NH4)2S04、 NH4N03。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在ZnCl₂存在下合成手性蒎烷二醇酯的方法，采取如右的反應(yīng)路線，其中R為脂肪類化合物或芳香類化合物，X為鹵素。本方法操作簡便，反應(yīng)流程合理，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，總收率高達(dá)90％以上。對環(huán)境無污染，可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07F5/04GK101220048SQ20071019169
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者磊 丁, 張連第, 朱永強(qiáng), 欣 趙 申請人:江蘇先聲藥物研究有限公司