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Title:
PROCESS FOR SYNTHESIS OF 3-(N,N-DISUBSTITUTED-AMINO)-2- SUBSTITUTED ACRYLATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/100419
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a process for synthesis of 3-(N,N-disubstituted-amino)-2-substituted acrylate, which comprises carrying out amine-substitution reaction and elimination reaction for 2-substituted formylacetate alkali metal salt represented by formula (III) and amine complex represented by formula (II) in organic solvent 1 to obtain 3-(N,N-disubstituted-amino)-2-substituted acrylate represented by formula (I). The process uses N,N-disubstituted amine and carbon dioxide, or a liquid complex obtained by N,N-disubstituted amine and carbon dioxide as raw material, thereby it doesn't produce a side product influencing environment. The process has the advantages of reacting simply and operating easily.

Inventors:
GU HAINING (CN)
LI XIAOLING (CN)
ZHANG PENGFEI (CN)
ZHANG XIKUN (CN)
CHEN LIANG (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/070678
Publication Date:
August 02, 2012
Filing Date:
January 26, 2011
Export Citation:
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Assignee:
HANGZHOU GREAT FOREST BIOMEDICAL LTD (CN)
GU HAINING (CN)
LI XIAOLING (CN)
ZHANG PENGFEI (CN)
ZHANG XIKUN (CN)
CHEN LIANG (CN)
International Classes:
C07C227/10; C07C229/12; C07C229/14
Foreign References:
CN101838238A2010-09-22
CN102086158A2011-06-08
Attorney, Agent or Firm:
TIANZHENG PATENT & TRADEMARK ATTORNEYS (CN)
杭州天正专利事务所有限公司 (CN)
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Claims:
权利 要 求 书

1.一种如式(I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方法, 其特征在于所述的方法为: 在有机溶剂 1 中, 式 (III )所示的 2-取代基甲酰 乙酸酯碱金属盐与式( II )所示的胺类络合物, 进行胺取代及消除反应得到 式( I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯;

式( I )、 式( II )、 式( III )中, 为 H或 CI ~ C4的烷基; R3为 H、 C1-C8的烷基、 C2~C8的婦基、 C3-C8的环烷基或 C5~C12的芳香基; R4、 R5各自独立为 H、C1~C8的烷基、C2~C8的婦基、C3~C8的环烷基或 C5~C12 的芳香基, 或者 R4、 R5与 N连成五元杂环或六元杂环; 式(III ) 中, Me为碱金属。

2.如权利要求 1所述的方法,其特征在于所述的 R3、 R4、 R5各自独立为 H、 甲基、 乙基、 乙婦基、 苯基、 环丙基、 丙基、 丙烯基、 异丙基、 丁基、 异 丁基、 丁婦基、 环戊基或环己基。

3. 如权利要求 1所述的方法, 其特征在于所述的 、 R5与 N连成四氢吡 咯、 六氢吡啶、 哌嗪、 1 -甲基哌嗪、 吡唑烷、 吡咯烷、 1,3-氧氮杂环戊烷 或 1,3-硫氮杂环戊烷。

4.如权利要求 1所述的方法, 其特征在于所述式(Π )所示的胺类络合物由 式( VI )所示的 Ν,Ν-二取代胺与 C02气体在密闭的反应瓶中, 在无溶剂存 在或有机溶剂 1中, 在压力为 l~10atm, 反应温度- 20~80°C的条件下, 充 分反应制得, 所述 C02与 Ν,Ν-二取代胺的物质的量之比为 1: 1.2-2.5;

R4\

(VI) 。

5.如权利要求 1所述的方法, 其特征在于所述的有机溶剂 1为下列任意一 种或两种以上以任意比例的混合: 苯、 苯环上有 1~3个的 CI ~C4的取代 基的烷基苯、 卤代苯、 苯环上有 1 ~ 2个的 CI ~ C4的取代基和 1 ~ 2个卤 原子取代基的烷基卤代苯、 C5~C7的脂环烃、环上有 1 ~ 2个 CI ~ C4开环 烃基的五元 ~七元取代脂环烃、 CI ~ C10的卤代烃、 C5 ~ C18的烷烃、 CI ~ C12的醇、 C2-C8的酯、 C3-C18的醚、 C3~C8的酮、 N—甲基吡咯烷 酮、 Ν,Ν-二甲基甲酰胺、 乙腈、 丙腈或二甲基亚砜。

6.如权利要求 1~5之一所述的方法,其特征在于所述的方法包括以下步骤:

(1)如式(VI)所示的 Ν,Ν-二取代胺与 C02气体在密闭的反应瓶中, 在 无溶剂存在或有机溶剂 1中, 在压力为 l~10atm,反应温度 - 20~80°C的条 件下, 充分反应, 制得式(Π)所示的胺类络合物; 所述 C02与 Ν,Ν-二取 代胺的物质的量之比为 1: 1.2-2.5;

(2)反应釜中, 加入如式(V)所示的取代乙酸酯、 如式(IV)所示的取 代甲酸酯、 有机溶剂 2和如式(VII)所示的碱金属醇盐, 密闭搅拌下, 控 制温度为 0~180°C, 压力升至 2~80atm, 反应 4 ~ 10小时, 制得含有如 式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液,冷却至 - 10~40°C备 用; 所述取代乙酸酯、 取代甲酸酯、 碱金属醇盐的物质的量之比为 1: 1~ 4: 1 - 1.6;

(3) 步骤(1)制得的式(Π)所示的胺类络合物加入有机溶剂 1 中, 然 后在- 30 ~ 40 °C温度条件下, 加入步骤(2)制得的含有 2-取代基甲酰乙 酸酯碱金属盐的混合液, 搅拌反应 10 ~ 200分钟, 反应结束反应液分离处 理得如式(I)所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯; 所述取代乙酸 酯与如式( VI )所示的胺类络合物中含有的 Ν,Ν-二取代氨基的物质的量之 比为 1: 1-6;

Me

(Π) (HI)

R6。Me

(V) (VI) (VII) 式(IV) 中, R2为 H或 C1~C4的烷基; 式(VII) 中, R6为 C1~C5的烷基;

式(III)或式(VII) 中, Me为碱金属。

7.如权利要求 6所述的方法, 其特征在于所述的有机溶剂 2为下列任意一 种或两种以上以任意比例的混合: 苯、 苯环上有 1~3个的 CI ~C4的取代 基的烷基苯、 C5~C7的脂环烃、 环上有 1~2个 C1~C4开环烃基的五元~ 七元取代脂环烃、 C5~C18的烷烃或 C3~C18的醚。

8.如权利要求 6所述的方法, 其特征在于所述的步骤(3) 中, 所述反应液 分离处理方法为下列之一: (A)反应结束后, 反应液过滤, 滤液蒸馏, 取 式(I)所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的馏分, 制得 3-(N,N- 二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯; (B)反应结束后, 反应液加水, 搅拌后静 置分层, 取有机层蒸馏, 取式(I)所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯 酸酯的馏分, 制得 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯。

9.如权利要求 6所述的方法, 其特征在于所述的步骤(2) 中, 所述的碱金 属醇盐为乙醇钠、 甲醇钠、 叔丁醇钠、 异丙醇钠、 正丙醇钠、 叔戊醇钠、 正丁醇钠、 甲醇钾、 乙醇钾、 叔丁醇钾或正丁醇钾。

10. 如权利要求 6所述的方法, 其特征在于所述的有机溶剂 1为甲苯、 苯、 二甲苯、 正庚烷、 环己烷、 戊烷, 二氯甲烷, 乙醚、 异丙醚, 乙酸乙酯、 乙酸丁酯, 四氢呋喃、 丙酮、 丁酮、 N-甲基吡咯烷酮、 Ν,Ν-二甲基甲酰 胺、 二甲基亚砜, 甲醇、 乙醇、 异丙醇、 环己醇或丁二醇。

11. 如权利要求 6所述的方法, 其特征在于所述的有机溶剂 2为苯、 甲苯、 二甲苯、 正庚烷、 己烷、 环己烷、 戊烷、 环戊烷、 三甲基戊烷、 石油醚或 丙醚。

12. 如权利要求 6所述的方法, 其特征在于所述的方法包括以下步骤:

( 1 )在无溶剂或存在有机溶剂 1的密闭反应瓶中, 同时通入 Ν,Ν-二 取代胺与 C02气体, 压力为 l~5atm, 冰水浴冷却, 控制温度为 0~20°C , 同时控制 C02气体的流速,使得 C02与 Ν,Ν-二取代胺的物质的量之比为 1: 1.2-2.5, 制得胺类络合物;

(2)在装有搅拌器的反应釜中, 加入如式(IV)所示的取代甲酸酯、 如式(V)所示的取代乙酸酯, 有机溶剂 2和如式(VII)所示的碱金属醇 盐, 密闭搅拌下慢慢升温至 50~90°C, 同时压力升至 6~25atm, 反应 4 ~ 10小时后, 制得含有如式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合 液, 冷却至 o°c备用;

(3)在另一只三口瓶中加入有机溶剂 1和步骤(1)制得的胺类络合 物, 冰盐浴冷却至 -10~20°C, 再将步骤(2)制得的含有如式 (III)所示的 2- 取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液加入三口瓶中, 搅拌反应 30-60 分 钟,反应结束,反应液分离处理制得 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯, 所述取代乙酸酯、 取代甲酸酯、 碱金属醇盐、 胺类络合物中含有的 Ν,Ν- 二取代氨基的物质的量之比为 1 : 1 ~ 3: 1 - 1.3 : 2 ~ 4。

13. 一种如式(I )所示的 3-(Ν,Ν-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方法, 其特征在于所述的方法为: 在含有式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金 属盐的有机溶剂 2的混合液中, 加入式(VI )所示的 Ν,Ν-二取代胺、 C02 气体进行反应, 反应结束反应液分离处理得如式(I )所示的 3-(N,N-二取 代氨基 )-2-取代丙烯酸酯;

式( I )、 式( II )或式( VI ) 中, 为 H或 CI ~ C4的烷基; R3为 H、 C1-C8的烷基、 C2~C8的婦基、 C3-C8的环烷基或 C5~C12的芳香基; R4、 R5各自独立为 H、 C1~C8的烷基、 C2~C8的烯基、 C3~C8的环烷基或 C5~C12的芳香基, 或者 R4、 R5与 N连成五元杂环或六元杂环;

式(III ) 中, Me为碱金属。

14. 一种如式(I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方法, 其特征在于所述的方法为: 在有机溶剂 1中加入式(VI )所示的 Ν,Ν-二取 代胺, 然后加入式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐, 通入 C02气 体进行反应, 反应结束反应液分离处理制得如式(I )所示的 3-(N,N-二取 代氨基 )-2-取代丙烯酸酯;

式( I )、 式( II )或式( VI ) 中, 为 H或 CI ~ C4的烷基; R3为 H、 C1-C8的烷基、 C2~C8的婦基、 C3-C8的环烷基或 C5~C12的芳香基; R4、 R5各自独立为 H、 C1~C8的烷基、 C2~C8的烯基、 C3~C8的环烷基或 C5~C12的芳香基, 或者 R4、 R5与 N连成五元杂环或六元杂环; 式(III ) 中, Me为碱金属。

Description:
说 明 书

一种 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方法

(一 )技术领域 本发明涉及一种重要的医药关键中间体—— 3-(N,N-二取代氨基) -2- 取代丙烯酸酯的合成方法。

(二) 背景技术 以 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯 1为例,据文献报道,其合成方法主要 有亚胺络合法、 一氧化碳高压合成法、 羟醛缩合法等。 亚胺络合法先由硫酸二甲酯与 Ν,Ν-二甲基甲酰胺 (DMF)制得亚胺 络合物 2, 经与二甲胺反应生成二甲胺取代的亚胺络合物 3, 再与叔丁 醇钾反应得 Bredereck's试剂 4, 最后与乙酸乙酯置换最终得到 N,N_二 甲氨基丙烯酸乙酯 1。

(1)

该工艺的收率尚可, 最后一步反应基本上可以定量进行, 但因路线 过长,原子经济性较差,原料成本高, 而且用到了有毒试剂硫酸二甲酯, 操作不便, 不适于生产使用。

一氧化碳高压合成法是以 CO作为羰基的来源, 在高压釜中与乙酸 乙酯反应生成甲酰基乙酸乙酯的钠盐 5 , 再与二甲胺盐酸盐反应制得 1 , 该方法使用了无色无味却有剧毒的 CO气体, 又是高压反应, 反应要求 较高, 操作、 控制较困难:

人〜 co 〜 , [ 叫 . Na >' hci ,、^^ 0

5 1 (2) 羟醛缩合法由甲酸乙酯与乙酸乙酯在金属钠或 氢化钠存在下, 经羟 醛缩合生成甲酰基乙酸乙酯的钠盐 5 , 再与二甲胺盐酸盐反应制得 1 , 该方法使用了金属钠或氢化钠, 遇水产生氢气极易爆炸: 、o

上述两种方法的最后一步均采用甲酰基乙酸乙 酯钠盐 5与二甲胺盐 酸盐反应制得 1。 文献 (Annales de Chimie,10 th series, Vol, 18(1932) 107) 方法采用乙醇作溶剂, 收率低,反应时间较长; 专利 DE3531067方法采 用在水溶液中反应, 在水的介质中, 特别是在弱酸性条件下, 甲酰基乙 酸乙酯钠盐 5很容易分解, 实际参与反应的很少。 以上两种方法产物均 难以从反应体系中分离出来, 损失较严重。 专利 US503747采用非质子 性溶剂作为反应介质, 理论上改善了上述不足, 但实际上该反应是一种 竟争反应, 反应产生一分子产物的同时也会产生一分子水 , 所产生的水 会使甲酰基乙酸乙酯钠盐 5分解, 将阻止反应的进一步进行。

(三)发明内容 为了解决以上方法中存在的原料成本高, 反应要求高, 操作、 控制 较困难等缺点, 本发明提供一种工艺合理、 操作安全、 三废排放量少的

3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方法。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是:

一种如式( I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方 法为: 在有机溶剂 1中, 式 (ΠΙ)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐与 式(II )所示的胺类络合物, 进行胺取代及消除反应得到式( I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯;

Me

( I ) ( II ) (ΠΙ) 式( I )、 式( II )、 式(III ) 中, 为 H或 C1 ~ C4的烷基; R 3 为 H、 C1~C8的烷基、 C2~C8的烯基、 C3~C8的环烷基或 C5~C12的芳香 基; R 4 、 R 5 各自独立为 H、 C1-C8的烷基、 C2-C8的婦基、 C3-C8的 环烷基或 C5~C12的芳香基, 或者 R 4 、 R 5 与 N连成五元杂环或六元杂 环; 式(III ) 中, Me为碱金属。 进一步, 式( I )、 式( II )、 式(III ) 中, 所述的 R 3 、 R 4 、 R 5 各 自独立为11、 甲基、 乙基、 乙烯基、 苯基、 环丙基、 丙基、 丙烯基、 异 丙基、 丁基、 异丁基、 丁烯基、 环戊基或环己基。

进一步, 所述的 R 4 、 R 5 与 N连成四氢吡咯、 六氢吡啶、 哌嗪、 1 -甲基哌嗪、 吡唑烷、 吡咯烷、 1,3-氧氮杂环戊烷或 1,3-硫氮杂环戊烷。

进一步, 所述如式(Π )所示的胺类络合物由式(VI )所示的 Ν,Ν- 二取代胺与 C0 2 气体在密闭的反应瓶中,在无溶剂存在或 有机溶剂 1中, 压力为 l~10atm (优选 l~5atm), 反应温度- 20~80°C的条件下 (优选 0-20 °C), 充分反应制得, 所述 C0 2 与 Ν,Ν-二取代胺的物质的量之比为 1: 1.2-2.5;

(VI) 。

更进一步, 所述的有机溶剂 1为下列任意一种或两种以上以任意比 例的混合: 苯、苯环上有 1~3个的 C1~C4的取代基的烷基苯、 卤代苯、 苯环上有 1 ~ 2个的 CI ~ C4的取代基和 1 ~ 2个卤原子取代基的烷基卤 代苯、 C5~C7的脂环烃、 环上有 1~2个 C1~C4开环烃基的五元~七元 取代脂环烃、 C1-C10 的卤代烃、 C5-C18 的烷烃、 C1-C12 的醇、 C2~C8的酯、 C3-C18的醚、 C3~C8的酮、 N—甲基吡咯烷酮、 Ν,Ν -二甲基甲酰胺、 乙腈、 丙腈或二甲基亚砜。

更进一步, 本发明所推荐的合成方法包括以下步骤:

( 1 )如式(VI)所示的 Ν,Ν-二取代胺与 C0 2 气体在密闭的反应瓶 中,在无溶剂存在或有机溶剂 1中,压力为 l~10atm,反应温度 _20~80°C 的条件下 (优选 0~20°C), 充分反应, 制得式(Π)所示的胺类络合物; 所述 C0 2 与 Ν,Ν-二取代胺的物质的量之比为 1: 1.2-2.5;

(2)在反应釜中, 加入如式(V)所示的取代乙酸酯, 如式(IV) 所示的取代甲酸酯、 有机溶剂 2和如式(VII)所示的碱金属醇盐, 密 闭搅拌下, 控制温度为 0~180°C (优选 50~90°C), 压力升至 2~80atm (优选 6~25atm), 反应 4 ~ 10小时, 制得含有如式 (III)所示的 2-取代 基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液, 冷却至 - 10~40°C备用; 所述取代乙 酸酯、 取代甲酸酯、 碱金属醇盐的物质的量之比为 1: 1~4: 1 - 1.6;

(3) 步骤(1)制得的式(Π)所示的胺类络合物加入 机溶剂 1 中, 然后在 - 30~40°C温度条件下 (优选 - 10~20°C), 加入步骤(2) 制得的含有 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液, 搅拌反应 10-200 分钟 (优选 30 ~ 60分钟), 反应结束反应液分离处理得如式( I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯; 所述取代乙酸酯与如式(VI)所 示的胺类络合物中含有的 Ν,Ν-二取代氨基的物质的量之比为 1: 1-6;

Me o O R 4 \ R 6 OMe

R 3 z NH

H人 Ό' o'

(IV) (V) (VI) (VII) 式(IV) 中, R 2 为 H或 C1~C4的烷基; 式(VII) 中, R 6 为 C1~C5的烷基;

式(III)或式(VII) 中, Me为碱金属, 为下列之一: Li、 Na、 K、 Rb或 Cs。

本发明所述的步骤(2) 中, 有机溶剂 2为下列任意一种或两种以 上以任意比例的混合: 苯、 苯环上有 1~3个的 C1~C4的取代基的烷基 苯、 C5~C7的脂环烃、 环上有 1~2个 C1~C4开环烃基的五元~七元取 代脂环烃、 C5~C18的烷烃或 C3~C18的醚。 优选的, 有机溶剂 2为苯、 甲苯、 二甲苯、 正庚烷、 己烷、 环己烷、 戊烷、 环戊烷、 三甲基戊烷、 石油醚或丙醚。 本发明所述的步骤(3 ) 中, 所述反应液分离处理方法 为为下列之一: (A )反应结束后, 反应液过滤, 滤液蒸馏, 取式(I ) 所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的馏分, 制得 3-(N,N-二取 代氨基 )-2-取代丙烯酸酯; (B )反应结束后, 反应液加水, 搅拌后静置 分层, 取有机层蒸馏, 取式(I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯 酸酯的馏分, 制得 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯。

本发明所述的步骤(2 ) 中, 所述的碱金属醇盐优选为乙醇钠、 甲 醇钠、 叔丁醇钠、 异丙醇钠、 正丙醇钠、 叔戊醇钠、 正丁醇钠、 甲醇钾、 乙醇钾、 叔丁醇钾或正丁醇钾。 本发明所述的有机溶剂 1优选为甲苯、 苯、 二甲苯、 正庚烷、 环己 烷、 戊烷, 二氯甲烷, 乙醚、 异丙醚, 乙酸乙酯、 乙酸丁酯, 四氢呋喃、 丙酮、 丁酮、 N -甲基吡咯烷酮、 Ν,Ν -二甲基甲酰胺、 二甲基亚砜, 甲醇、 乙醇、 异丙醇、 环己醇或丁二醇。 本发明所述取代乙酸酯与如式 (VI ) 所示的胺类络合物中含有的 Ν,Ν-二取代氨基的物质的量之比为 1: 1~6, 优选 1: 2-4; 所述胺类络 合物中含有的 Ν,Ν-二取代氨基的物质的量以生成所需胺类化 合物的中 使用的原料 Ν,Ν-二取代胺的物质的量计算。。

本发明所述有机溶剂 1的用量包括步骤( 1 )和步骤( 3 ) 中加入的 有机溶剂 1 , 所述有机溶剂 1的总用量以 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐 的物质的量 (以取代乙酸酯的物质的量来计算)计为 50~1200mL/mol; 优选为 300~800 mL/molo 所述步骤(2 ) 中, 取代乙酸酯、 取代甲酸酯、 碱金属醇盐的物质 的量之比为 1 : 1 - 4: 1 - 1.6, 优选为 1: 1 ~ 3: 1 ~ 1.3。 所述有机溶剂 2 的的用量以取代乙酸酯的物质的量计为 100~1500 mL/mol;优选为 200~800 mL/moL 较为具体的, 本发明所述的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的 合成方法按照以下步骤进行:

( 1 )在无溶剂或存在有机溶剂 1的密闭反应瓶中, 同时通入 Ν,Ν- 二取代胺与 C0 2 气体,压力为 l~5atm,冰水浴冷却,控制温度为 0~20°C , 同时控制 C0 2 气体的流速,使得 C0 2 与 Ν,Ν-二取代胺的物质的量之比为 1: 1.2-2.5, 制得胺类络合物;

(2)在装有搅拌器的反应釜中, 加入如式(IV)所示的取代甲酸 酯、 如式(V)所示的取代乙酸酯, 有机溶剂 2和如式(VII)所示的碱 金属醇盐, 密闭搅拌下慢慢升温至 50 ~ 90 °C, 同时压力升至 6~25atm, 反应 4~10小时, 制得含有如式 (ΠΙ)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属 盐的混合液, 冷却至 0 °C备用;

( 3 )在另一只三口瓶中加入有机溶剂 1和步骤( 1 )制得的胺类络 合物, 冰盐浴冷却至 -10~20°C, 再将步骤(2)制得的含有如式 (III)所示 的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液加入三 瓶中,搅拌反应 30~ 60分钟,反应结束,反应液分离处理制得 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙 烯酸酯, 所述取代乙酸酯、 取代甲酸酯、 碱金属醇盐、 胺类络合物中含 有的 Ν,Ν-二取代氨基的物质的量之比为 1: 1~3: 1 - 1.3: 2~4。

本发明所述的 3-(Ν,Ν-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方法的可 能的原理如下:

(VI) 本发明所述的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯还可由以下所述 方法 II制得: 在含有式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的有机 溶剂 2的混合液中, 加入式(VI )所示的 Ν,Ν-二取代胺、 C0 2 气体进行 反应,反应结束反应液分离处理得如式( I )所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2- 取代丙烯酸酯。

本发明所述的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯还可由以下所述 方法 III制得: 在有机溶剂 1中加入式(VI )所示的 Ν,Ν-二取代胺, 然 后加入式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐, 通入 C0 2 气体进行 反应, 反应结束反应液分离处理制得如式(I )所示的 3-(N,N-二取代氨 基) -2-取代丙烯酸酯。

所述的方法 II或方法 III与前述的方法是基于相同的反应原理, 其 中反应物 Ν,Ν-二取代胺与 C0 2 即为前述的方法中反应物胺类络合物的 合成原料, 只是在本方法 II中, 采用一锅法进行制备, Ν,Ν-二取代胺与 C0 2 不经过合成胺类化合物的步骤, 而是直接与 2-取代基甲酰乙酸酯碱 金属盐反应来合成制备 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯。 所采用的 原料即与前述的方法相同, 所用的有机溶剂 1或有机溶剂 2也是与前述 的方法中相同的有机溶剂 1或有机溶剂 2。

较为具体的, 所述的方法 II按照以下操作步骤进行:

方法 II:

反应釜中, 加入如式(V)所示的取代乙酸酯、 如式(IV)所示的 取代甲酸酯、 有机溶剂 2和如式(VII)所示的碱金属醇盐, 密闭搅拌 下, 控制温度为 0~ 180°C, 压力升至 2~80atm, 反应 4 ~ 10小时, 制 得含有如式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液, 冷却至 - 10~40°C, 降压力为 l~10atm, 加入式(VI)所示的 Ν,Ν-二取代胺, 通入 C0 2 气体进行反应, 反应结束反应液分离处理得如式(I)所示的 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯; 所述取代乙酸酯、 取代甲酸酯、 碱金属醇盐、 Ν,Ν-二取代胺、 C0 2 的物质的量之比为 1: 1~4: 1 - 1.6: 1.2-6: 1.2 ~ 1.5。

较为具体的, 所述的方法 III按照以下操作步骤进行:

方法 III:

( 1 )反应釜中, 加入如式(V)所示的取代乙酸酯、 如式(IV)所 示的取代甲酸酯、 有机溶剂 2 和如式(VII)所示的碱金属醇盐, 密闭 搅拌下, 控制温度为 0~180°C, 压力升至 2~80atm, 反应 4~ 10小时, 制得含有如式 (ΠΙ)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液, 冷却 至- 10~40°C备用;

(2)反应容器中, 加入有机溶剂 1与式(VI)所示的 Ν,Ν-二取代 胺, 控制温度为- 30~40°C, 压力为 l~10atm, 加入步骤(1)制得的含 有如式 (III)所示的 2-取代基甲酰乙酸酯碱金属盐的混合液, 通入 C0 2 气 体进行反应, 反应结束反应液分离处理得如式(I )所示的 3-(N,N-二取 代氨基 )-2-取代丙烯酸酯; 所述取代乙酸酯、 取代甲酸酯、 碱金属醇盐、 Ν,Ν-二取代胺、 C0 2 的物质的量之比为 1: 1 ~ 4: 1 - 1.6: 1.2 ~ 6: 1.2 ~ 1.5。

所述的取代乙酸酯、 取代甲酸酯、 有机溶剂 1、 有机溶剂 2、 碱金 属醇盐都是与前述的方法中相同的原料, 所述的反应液分离处理也与前 述的方法相同。

本发明所述 3-(N,N-二取代氨基) -2-取代丙烯酸酯的合成方法的有益 效果主要体现在: 1 )、 反应筒单, 操作方便; 2 )、 采用廉价易得的甲酸 酯、 乙酸酯等作为原料, 降低了成本, 并且避免了使用有毒有害的硫酸 二甲酯、 CO、 氢化钠等试剂; 3 )、 该方法仅产生固体碱金属碳酸氢盐 一种副产物, 后处理筒单方便; 4 )该方法采用 Ν,Ν-二取代胺和 C0 2 , 或由二者制得的液态络合物为原料, 整个工艺中未产生对环境有影响的 副产物, 是绿色的合成方法。

(四 )具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述 , 但本发明的保护范 围并不仅限于此:

实施例 1: 制备 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物

将二甲胺与 C0 2 气体同时通入密闭的反应瓶中, 压力为 l~2atm, 反应放热, 用冰水浴冷却, 控制温度为 0 ~ 20°C , 当通入 30g CO 2 和 56g 二甲胺时, 便制得 86g[Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—液体络合物。

实施例 2: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯 在装有搅拌器的反应釜中,依次加入 42g乙酸乙酯、 74g甲酸乙酯, 200mL甲苯和 34g 乙醇钠, 搅拌下慢慢升温至 70°C , 同时压力上升至 8atm, 6小时后反应结束,制得甲酰基乙酸乙酯钠盐 合液,冷却至 0°C 备用。 在另一只三口瓶中加入 lOOmL甲苯和 80g按实施例 1方法制得 的 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物, 冰盐浴冷却至 2°C , 再将上述甲酰基 乙酸乙酯钠盐混合液加入三口瓶中, 搅拌 40分钟反应结束, 过滤除固 体, 取滤液蒸馏, 取 118 ~ 121 °C(7.5 mmHg)馏分 62.2g, 即得 Ν,Ν-二 甲氨基丙烯酸乙酯, 收率 91.1 % 。

1H NMR (CDC13) δ: 1.26 (3 Η, t); 2.88 (6 H, s) ; 4.12 (2 H, q); 4.52 (1 H, d); 7.44 (1 H, d).

实施例 3 ~ 8: 制备 N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯

同时改变反应中使用的溶剂, 其他操作和条件同实施例 2, 反应结 果见下表:

实施例 9: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

在装有搅拌器的反应釜中,依次加入 42g乙酸乙酯、 74g甲酸乙酯, 200mL甲苯和 34g 乙醇钠, 搅拌下慢慢升温至 80°C , 同时压力上升至 8atm, 6小时后反应结束,制得甲酰基乙酸乙酯钠盐 合液,冷却至 10°C 备用。 在另一只三口瓶中加入 lOOmL甲苯和 80g按实施例 1方法制得 的 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物, 冰盐浴冷却至 15°C, 再将上述甲酰基 乙酸乙酯钠盐混合液加入三口瓶中, 搅拌 40分钟反应结束, 过滤除固 体, 取滤液蒸馏, 取 118~ 121°C(7.5 mmHg)馏分 59.7g, 即得 Ν,Ν-二 甲氨基丙烯酸乙酯, 收率 87.5%。

实施例 10: 制备 ^ ΝΗ ^ ' ∞2 1 _ 络合物

将 57g环丙胺置于密闭的反应瓶中,控制瓶中压力 为 l~2atm,通入 C0 2 气体, 用冰水浴冷却, 控制温度于 60°C, 当通入约 30gCO 2 时, 制 得 87g l 1 络合物。 实施例 11: 制备 β-环丙胺基丙烯酸乙酯

在装有搅拌器的反应釜中,依次加入 20g乙酸乙酯、 37g甲酸乙酯, lOOmL甲苯和 17 g乙醇钠, 升温至 70 °C, 同时压力上升至 8atm, 6小 时后反应结束, 制得甲酰基乙酸乙酯钠盐混合液, 冷却至 o°c备用。 在 另一只三口瓶中加入 50mL 甲苯和 47g 实施例 10 制得的

Ί+ I" H ,―

ON H [I^NCO 2 ] 络合物, 冰盐浴冷却至 2 ° c , 再将上述甲酰基乙酸乙 酯钠盐混合液加入三口瓶中, 搅拌 35分钟反应结束, 过滤除固体, 取 滤液减压蒸馏, 收集到 64~68°C (12Pa)馏分 31.6g, 即 β-环丙胺基丙 烯酸乙酯, 收率 89.6%。

! H NMR (CDC1 3 ) δ: 7.44(lH,t), 6.76 (1 H, d), 4.19 (2 H, q), 2.70 -2.65(1 H, m), 1.35 -1.30(4 H, m), 0.65 -0.31(4 H, m).

实施例 12: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

将原料 34g乙醇钠改为 42g乙醇钾,其他条件同实施例 2,制得 Ν,Ν- 二甲氨基丙烯酸乙酯 59.4g, 收率 8 7 .0%。

实施例 13: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

在装有搅拌器的反应釜中,依次加入 42g乙酸乙酯、 74g甲酸乙酯, 250mL甲苯和 34g 乙醇钠, 搅拌下慢慢升温至 80°C , 同时压力上升至 8atm, 反应 6小时, 制得甲酰基乙酸乙酯钠盐混合液, 降压至 1- 2atm, 控制温度使反应液保持 2~5°C, 再往反应液中通入 56g二甲胺与 30g C0 2 气体, 搅拌反应 30分钟结束, 过滤除固体, 取滤液蒸馏, 取 118~ 121°C(7.5 mmHg) 馏分 59.5g, 即得 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯, 收率 87.2 %。

实施例 14: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

( 1 )在装有搅拌器的反应釜中, 依次加入 42g乙酸乙酯、 74g甲酸 乙酯, 200mL甲苯和 34g 乙醇钠, 搅拌下慢慢升温至 70°C , 同时压力 上升至 8atm, 约 6小时后反应结束, 制得甲酰基乙酸乙酯钠盐混合液, 冷却至 0°C备用。

(2)在另一反应瓶中, 加入 lOOmL甲苯和 56g二甲胺, 控制温度 为 2~5°C, 压力为 1- 2atm, 搅拌下滴加步骤(1)制得甲酰基乙酸乙 酯钠盐混合液, 同时通入 C0 2 气体, 反应 40分钟结束, 过滤除固体, 取滤液蒸馏, 取 118 ~ 121 °C (7.5 mmHg)馏分 59.3g, 即得 Ν,Ν-二甲氨 基丙烯酸乙酯, 收率 86.9 % 实施例 15: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸甲酯

在装有搅拌器的反应釜中, 依次加入 35.5g 乙酸甲酯、 60g 甲酸甲 酯, 200mL甲苯和 27g 甲醇钠, 搅拌下慢慢升温至 70 °C , 同时压力上 升至 8atm, 6小时后反应结束, 制得甲酰基乙酸甲酯钠盐混合液, 冷却 至 0°C备用。在另一只三口瓶中加入 lOOmL甲苯和 80g实施例 1制得的 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物, 冰盐浴冷却至 2°C , 再将上述甲酰基乙 酸甲酯钠盐混合液加入三口瓶中, 搅拌 40分钟反应结束, 过滤除固体, 取滤液蒸馏, 取 105 ~ 107°C(7.5 mmHg)馏分 53.2g, 即得 Ν,Ν-二甲氨 基丙烯酸甲酯, 收率 86.0 % 。

NMR (CDC1 3 ) δ: 2.82 (6 Η, s); 3.90 (3 Η, s); 4.57 (1 Η, d); 7.43 (1

Η, d). 实施例 16: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

将反应温度改为 130°C , 压力升至 25atm, 其他条件同实施例 2, 收 率 85.5 %。 实施例 17: 制备 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物

将 C0 2 与二甲胺物质的量之比改为 1: 1.5, 即通入 30g C0 2 和 46g 二甲胺, 其他条件同实施例 1 , 制得 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—液体络合物 76g。 实施例 18: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

在装有搅拌器的反应釜中,依次加入 22g乙酸乙酯、 74g甲酸乙酯, 150mL甲苯和 17 g 乙醇钠, 搅拌下慢慢升温至 70°C , 同时压力上升至 8atm, 6小时后反应结束,制得甲酰基乙酸乙酯钠盐 合液,冷却至 0°C 备用。 在另一只三口瓶中加入 80mL 甲苯和 22.3g 实施例 17 制得的 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物, 冰盐浴冷却至 2°C , 再将上述甲酰基乙 酸乙酯钠盐混合液加入三口瓶中, 搅拌 40分钟反应结束, 过滤除固体, 取滤液蒸馏, 取 118 ~ 121 °C (7.5 mmHg)馏分 30.1g, 即得 Ν,Ν-二甲氨 基丙烯酸乙酯, 收率 84.3 % 。 实施例 19: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

将反应后处理改为用水洗涤反应液, 静置分层, 取有机层再蒸馏制 得 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯, 其他条件同实施例 2, 收率 90.2%。 实施例 20: 制备 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物

在密闭的反应瓶中, 加入 80mL甲苯, 再同时通入二甲胺与 C0 2 气 体,压力为 l~2atm,冰水浴冷却,控制温度为 0 ~ 20°C , 当通入 30g CO 2 和 56g二甲胺时, 便制得 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]—络合物混合液。 实施例 21: 制备 Ν,Ν-二甲氨基丙烯酸乙酯

在装有搅拌器的反应釜中,依次加入 42g乙酸乙酯、 74g甲酸乙酯, 200mL甲苯和 34g 乙醇钠, 搅拌下慢慢升温至 70°C , 同时压力上升至 8atm, 6小时后反应结束,制得甲酰基乙酸乙酯钠盐 合液,冷却至 0°C 备用。 在另一只三口瓶中加入实施例 20 制得的 [Me 2 NH 2 ] + [Me 2 N-C0 2 ]— 络合物混合液, 冰盐浴冷却至 2°C , 再将上述甲酰基乙酸乙酯钠盐混合 液加入三口瓶中, TLC跟踪监测, 搅拌 40分钟反应结束, 过滤除固体, 取滤液蒸馏, 取 118 ~ 121 °C (7.5 mmHg)馏分 61.6g, 即得 Ν,Ν-二甲氨 基丙烯酸乙酯, 收率 90.3 %。