簡介

近十年來國內(nèi)外農(nóng)藥得到迅速發(fā)展，目前世界上1300余個農(nóng)藥品種。在近十年 內(nèi)開發(fā)出的新型除草劑中含氧化合物占50%，因此含氧除草劑已經(jīng)成為世界農(nóng)藥工業(yè)發(fā)展的重點。2-羥基異丁酸甲酯作為多種氧除草劑農(nóng)藥的中間體，可以合成含氧三嗪類除草劑，它是由苯氧基烷基胺被三嗪基團取代制得。這類除草劑不僅在除草活性上有顯著優(yōu)點，而且對稻谷無毒害作用。隨著含氧除草劑的廣泛應用，對2-羥基異丁酸甲酯中間體的需求量將迅速增長。因此對農(nóng)藥中間體的研究也就具有重要的現(xiàn)實意義[1]。

合成

圖1 2-羥基異丁酸甲酯的合成路線

使用基于ZrO2的多相催化劑（3mm顆粒）代替無規(guī)填料作為催化劑。在48小時的時間內(nèi)，將作為熔體供應的蒸氣甲醇和α-羥基異丁酰胺轉(zhuǎn)化。液體循環(huán)的溫度為170°C，反應器中的壓力設(shè)置為800毫巴。將氣相充分且連續(xù)地冷凝，并通過氣相色譜法和滴定法測定組成。冷凝物中的氨濃度為4.83重量%。α-羥基異丁2-羥基異丁酸甲酯的選擇性為99.85%；然后通過硅膠柱色譜純化分離得到標題化合物2-羥基異丁酸甲酯。合成路線如圖1所示[2]。

圖2 2-羥基異丁酸甲酯的合成路線

方法一：向羥基羧酸（2mmol）在醇（5mL）中的攪拌溶液中一次性加入2a（26.5mg，0.1mmol），混合物很快溶解。將溶液在室溫下攪拌或加熱至回流。反應完成后，真空除去過量的乙醇，殘留物通過硅膠柱色譜法純化，得到所需的2-羥基異丁酸甲酯：1 1H NMR（CDCl3，300 MHz）δ1.44（s，6H），3.32（s，1H），3.79（s，3H）。合成路線如圖2所示。

方法二：向丙烯酸衍生物（10mmol）在MeOH（10mL）和甲苯（5mL）中的混合物中加入濃HCl（0.5mL）。將所得混合物加熱回流。將所得混合物攪拌過夜。將所得混合物冷卻至室溫。用飽和NaHCO3將反應混合物中和至pH＝7。蒸發(fā)溶劑。用乙酸乙酯稀釋殘留物。用鹽水沖洗混合物。用Na2SO4干燥混合物。蒸發(fā)混合物得到所需的2-羥基異丁酸甲酯。合成路線如圖2所示。

參考文獻

[1]劉安鵬;賈建洪;高建榮.2-羥基-3-甲基丁酸甲酯合成新工藝 [J]. 農(nóng)藥, 2008, (11): 797-799+817. DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2008.11.005

[2]Zhang, Shang-Shi; et al. Mild Rhodium(III)-Catalyzed C-H Allylation with 4-Vinyl-1,3-dioxolan-2-ones: Direct and Stereoselective Synthesis of (E)-Allylic Alcohols. Organic Letters (2014), 16(24), 6412-6415