[发明专利]一种合成环丙氨的新方法和工艺

说明书

本发明公开了一种环丙氨合成路线合成工艺路线，该工艺路线中，先以氰基乙酸酯和二氯乙烷为起始原料，通过环化生成1‑氰基环丙烷‑1‑甲酸酯（1），（1）在强碱的作用下水解生成1‑氰基环丙烷‑1‑甲酸（2），（2）脱羧生成环丙基氰（3），（3）在强碱的作用下生成环丙烷甲酰胺（4），（4）经过霍夫曼重排得到目标产物环丙氨。本工艺路线虽然较现阶段生产工艺，反应路线长，但避免了高温高压的使用，降低了危险性，提高了安全性，降低了对反应设备的要求，所使用的原料易得，易于操作，安全环保，可以实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种环丙氨合成工艺路线，属于化学类。

背景技术

环丙氨是一种重要的农用精细化工、医药中间体，主要应用于合成药物环丙沙星、环丙氟啶酸和斯帕沙星。

现有的工业生产路线是将环丙基甲酸酯和氨水在160atm的高压下进行氨解得到环丙基甲酰胺，再经过霍夫曼重排得到环丙胺。

发明内容

本发明的目的是提供一种环丙氨的合成工艺，其方法如下：

1.一种环丙氨合成工艺，此工艺包括：

（1）1-氰基环丙烷-1-甲酸酯（1）的制备：将氰基乙酸酯、二氯乙烷、碱和相转移催化剂投入到反应瓶中，升温至回流，GC监测至反应完全；过滤，滤液减压蒸出过量的二氯乙烷，剩余液体为1-氰基环丙烷-1-甲酸酯（1）；实验中发现用强碱会发生副反应，使氰基乙酸酯发生分解，降低产物收率，因此选用弱碱做原料，其中摩尔比氰基乙酸酯：1,2-二氯乙烷：弱碱：相转移催化剂=1:5-15-1:0.8-5:0.01-0.1；

（2）1-氰基环丙烷-1-甲酸（2）的制备：将1-氰基环丙烷-1-甲酸酯（1）、碱和水投入反应瓶中，升温至15-110℃，GC检测（1）反应完毕，用盐酸中和至PH为4-6，得到1-氰基环丙烷-1-甲酸（2）的水溶液，其中摩尔比1-氰基环丙烷-1-甲酸酯：碱=1:1-5；

（3）环丙基氰（3）的制备：将上步得到的1-氰基环丙烷-1-甲酸（2）的水溶液投入反应瓶中，酸化至PH为3-4升温至15-110℃，GC检测（2）反应完毕，用中和至PH为7，EA萃取，旋蒸出EA，得到环丙基氰；

（4）环丙烷甲酰胺（4）的制备：将环丙基氰（3）、乙醇、水和氢氧化钠投入反应瓶中，升温至50-110℃，GC检测（3）反应完毕，中和至PH为7，EA萃取，旋蒸出EA，得到环丙烷甲酰胺（4）；

（5）环丙氨的制备：环丙烷甲酰胺（4）霍夫曼重排得到目标产物环丙氨，

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（1）中氰基乙酸酯：1,2-二氯乙烷：弱碱的摩尔比为=1:5-15:0.8-5，优选为1:8:3。

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（1）中弱碱包括碳酸钾、碳酸钠、醋酸钾和醋酸钠，其中，反应加入碳酸钠、醋酸钾和醋酸钠作为原料，反应速率慢，因此从成本考虑选用碳酸钾做原料。

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（1）中氰基乙酸酯包括氰基乙酸甲酯和氰基乙酸乙酯，从成本考虑选用氰基乙酸乙酯做原料。

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（2）中的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（2）中反应温度为15-110℃，优选15-30℃。

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（3）中反应温度为15-110℃，优选65-95℃。

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（4）中反应温度为15-110℃，优选80-100℃。

如权利要求1所述的合成工艺，步骤（4）中环丙基氰：氢氧化钠的摩尔比为=1:1.5-5，优选为1:2.1。

本发明的合成工艺路线虽然较现阶段生产工艺，反应步骤多，但避免了高压的应用，降低了反应的危险性，设备要求不苛刻，操作简单，原料易得，反应条件温和，成本低，易于工业化。