一种2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法

本发明涉及有机合成，具体而言，涉及一种2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法。

背景技术：

1、2-亚甲基丁酸甲酯具有极其重要的作用。2-亚甲基丁酸甲酯是一种重要的化工原料，是生产透明塑料聚乙基丙烯酸甲酯(有机玻璃)的单体，也是压敏胶配方中常用的单体。其在纳米复合材料、有机黏土、耐腐蚀性涂层、纳米纤维、塑料和有机玻璃的改性等多方面有着广泛的应用。

2、而目前，关于2-亚甲基丁酸甲酯的合成并没有相关的专业文献报道。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其以正丁酸甲酯为起始原料制备目标产物；第一步经亲电取代反应与水解反应高效、安全地制备乙基丙二酸单甲酯；再经缩合反应制备目标产物；本发明提供的2-亚甲基丁酸甲酯全新的制备方法，填补了该化合物制备方法的空白。且对环境友好，成本低，收率较高，可商业化大规模的制备和生产，满足当前不断增长的市场需求。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：

3、步骤1：

4、

5、以正丁酸甲酯为原料,加入溶剂、碱，在-40至25℃下反应1-2h，然后搅拌下，加入氯甲酸甲酯在-40至25℃下反应1-4h，然后经萃取、干燥、过滤，减压蒸除溶剂得油状中间体，油状中间体加入碱、溶剂在-10至40℃下搅拌反应1-48h；加入乙酸乙酯萃取，弃掉有机相，水相用10％盐酸调节ph至1-5，加入乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸除溶剂即得油状液体产物。

6、步骤(1)中a过程采用的碱可以是nah，甲醇钠，正丁基锂中的一种或几种混合物；

7、步骤(1)中a过程采用的溶剂可以是四氢呋喃、1,4-二氧六环，乙醚，甲苯，二甲苯的一种或几种混合物；

8、步骤(1)中b过程溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈、dmf、dmso、甲醇、乙醇中的一种或者他们的混合溶剂；

9、步骤(1)中b过程碱与乙基丙二酸二甲酯的摩尔比为0.8:1-4:1；

10、步骤(1)中b过程反应温度为-10-40℃；

11、步骤(1)中b过程碱可采用naoh、koh、lioh中的一种或几种；

12、步骤(1)中b过程萃取溶剂可采用乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、乙苯、苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷中的一种或几种；

13、步骤2：

14、

15、乙基丙二酸单甲酯中加入甲醛，随后滴入碱在-10至50℃下搅拌反应24-72h；加入有机溶剂萃取3次，弃掉水相，有机相相用1n盐酸洗涤，饱和碳酸钠洗涤，饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸除溶剂即得油状液体产物。

16、步骤(2)中碱与乙基丙二酸单甲酯的摩尔比为0.5:1-3:1；

17、步骤(2)中甲醛与乙基丙二酸单甲酯的摩尔比为1:1-20:1；

18、步骤(2)中反应温度为-10-50℃。

19、步骤(2)中萃取溶剂可采用正戊烷、乙醚、正己烷中的一种或几种。

20、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

21、1、本发明工艺对环境友好，成本低，收率高；可商业化大规模的制备和生产，满足当前不断增长的市场需求。

22、2、本发明制备的2-亚甲基丁酸甲酯具有极其重要的作用。是生产透明塑料聚乙基丙烯酸甲酯(有机玻璃)的单体，也是压敏胶配方中常用的单体。其在纳米复合材料、有机黏土、耐腐蚀性涂层、纳米纤维、塑料和有机玻璃的改性等多方面有着广泛的应用。

技术特征：

1.一种2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述溶剂a为四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚、甲苯或二甲苯的一种或几种混合物。

4.根据权利要求2所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述碱a为nah，甲醇钠或正丁基锂中的一种或几种混合物。

5.根据权利要求2所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述溶剂b为四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈、dmf、dmso、甲醇、乙醇中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述碱b为naoh、koh、lioh中的一种或几种混合物。

7.根据权利要求2所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，b)中，碱b与油状中间体的摩尔比为0.8:1-4:1。

8.根据权利要求1所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括以下步骤：乙基丙二酸单甲酯中加入甲醛，随后滴入碱c反应一段时间后；萃取多次，经洗涤、干燥、过滤，除去溶剂后即得2-亚甲基丁酸甲酯。

9.根据权利要求8所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述碱c为dbu、三乙胺、四氢吡咯、哌啶中的一种或几种混合物。

10.根据权利要求8所述的2-亚甲基丁酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述乙基丙二酸单甲酯、甲醛、碱c与与乙基丙二酸单甲酯的摩尔比为1:1-20:0.5-3。

技术总结
本发明涉及有机合成技术领域，提供了一种2‑亚甲基丁酸甲酯的制备方法，包括以下步骤：(1)正丁酸甲酯与氯甲酸甲酯制备乙基丙二酸单甲酯；(2)乙基丙二酸单甲酯制备2‑亚甲基丁酸甲酯，合成路线如下：本发明以正丁酸甲酯为起始原料制备目标产物；第一步经亲电取代反应与水解反应高效、安全地制备乙基丙二酸单甲酯；再经缩合反应制备目标产物；本发明提供的2‑亚甲基丁酸甲酯全新的制备方法，填补了该化合物制备方法的空白，且对环境友好，成本低，收率高，可商业化大规模的制备和生产，满足当前不断增长的市场需求。

技术研发人员：张华,龚玉坤,蒋雨欣,王小娟,赵鹏
受保护的技术使用者：川北医学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15