呋虫胺中间体3-羟甲基四氢呋喃的合成探索【毕业答辩】

O OC2H5
Na,C2H5ONa C2H5O
OC2H5
OO
NaBH4 (CH3)3OH,CH3OH
OH p-TSOH
HO
OH
OH O
此方法是目前生产3-羟甲基四氢呋喃的主要路线，但 氯乙酸乙酯的毒性太大，操作危险性高，环境和危害 都比较严重。
方法二：
O
BF3,CH3CH2OCH2CH3
H
+ CH(OCH3)3
H2CH2COH COOC2H5 CH3COOH COOC2H5
COOC2H5 OO
丙二酸二乙酯为原料，在乙醇钠的作用下与环氧乙烷 EM反应成酯，在冰醋酸条件下成环生成α-乙氧羰基-γ 丁内酯，bp与文献一直。
α-乙氧羰基-γ-丁内酯的标准IR图谱与产物的IR图谱
1774cm-1和1735cm-1分别是酯的C=O两
3-羟甲基四氢呋喃的合成
OH
O
HO OH
OH
以二氧六环为反应液，三醇在催化剂A15树脂作用下加 热至回流，最后浓缩取出溶剂得到刺激性棕褐色液体， 蒸馏得到无色液体，bp与文献一致。
产物的谱图与分析
3-羟甲基四氢呋喃标准图谱IR谱图
3400cm-1是O-H的伸缩振动峰； 1060cm-1是C-O的伸缩振动峰； 根据产物的红外光谱与标准谱图的对比可以看出，两张图谱的 主要伸缩振动吸收峰一致，可判断产物结构与3-羟甲基四氢呋 喃一致。
方法五：
O
+
OO
HH
ROM
催化剂A OH O O 金属 硼 化 物
OH O
此方法具有工艺相对简单、原料易得、废弃物污染小等优 点，是条相对绿色环保的路线，但最后用金属硼化物还原 得到最终产物比较困难，总收率不是很高。
拟采用方法
用丙二酸二乙酯和环氧乙烷为原料，在醇钠的作用下生成 2-羟乙基丙二酸二乙酯，在冰醋酸的条件下生成α-乙氧羰 基-γ-丁内酯，再经硼氢化钠或硼氢化钾还原得到2-羟甲基 -1,4-丁二醇最后经催化脱水缩合得到最终产物。
14. [9]孙乐大.3-羟甲基四氢呋喃的合成研究.广州化工.2010,38(1):104-105 [10]Syntheis and Antiviral Activity of 9-[4-Hydroxy-3-
(hydroxymethyl)but-1-yl]Prines,Michael R. Harnden," Richard L. Jarvest, Teresa H. Bacon, and Malcolm R. BoydJ. Med. Chem. 1987, 30, 1636-1642.
呋虫胺中间体3-羟甲基四氢呋 喃的合成探索
化合物简介
3-羟甲基四氢呋喃是合成呋虫胺的重要中间体，在市场上 有很大的经济价值，其合成方法的探索有很重要的意义
分子式C5H10O2 分子量102.13 沸点198.6℃
CH2OH O
结构式
目前主要有以下合成方法 方法一：
O OC2H5
OC2H5 O
+ CICH2COOC2H5
OH
丁内酯经硼氢化钾还原，羰基被还原，加入盐酸调节 之酸性，酯被水解，得到粘稠度很高的淡黄色液体。
产物的IR图谱与分析
3373cm-1和2936cm-1分别是两种不同位置的O-H的伸缩振 动吸收峰； 1058cm-1是C-O的伸缩振动峰； 和上步产物IR图相比，1700cm-1振动吸收峰消失了； 3000cm-1宽吸收峰说明有大量O-H的存在，且得到的产品 粘度很高，TLC展开剂的极性很大可以推断其为三醇。
37. [4]刘安昌，张良，谭珍友.新型烟碱类杀虫剂呋虫胺的合成研究[J].世界农药，
2009,31(2)：22-30. [5]Jimenez—Sanchidrian Cesar，Hidalgo Julia Maria．Applied
Catalysis．A：General,2006，303(1)：23—28. [6]王恩思，等．5一(2一卤乙基)一l，3一二嗯烷的水解吉林大学自然科学学报，
O
Pd
HO
此方法原料价格昂贵，并且生产操作危险性大，不适合 工业化生产
方法三：
OH
O
CHO
方法四：
O OH
O
2mol/LHCI
O
Br
回 流 ，8 8 %
Me O
MeO
Br
2mol/HCI 回 流 ，8 7 %
O OH
O OH
方法三，四的主要原料 价格很高且国内都没有生产，而且 制备过程仍需三到四步反应，没有太大工业化价值。
产物的气质谱图及解析
+
+
[M+]=100.9---[
OH ]；[M+]=83.9---[
. ];
O
O
OH
[M+]=73.9---[
]；
H
. OH+
.
[M+]=55/56.9---[ O ]; [M+]=[43.9]---[ O ];
+
产物质谱图主要碎片离子与3-羟甲基四氢呋喃的相符， 且匹配度也相当高，另外产物的IR谱图与标准谱图一致， 可以确定产物就是
OH
O
结论
本论文经过查阅文献和实验探索打通了合成3-羟 甲基四氢呋喃的一条新路线，以丙二酸二乙酯为原 料，经醇钠与环氧乙烷反应，在酸性条件下缩合得 到中间体α-乙氧羰基-γ-丁内酯，再用硼氢化钠还原， 缩合得到目标产物。
文献
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个伸缩振动峰；ຫໍສະໝຸດ 2900cm-1 是-CH2-伸缩振动峰；
1025cm-1和1150cm-1是C-O-C的不对称伸缩振动的两个吸收峰；
通过产品红外谱图主要伸缩振动峰分析，并与标准红外谱图
对照，可以确定产物的结构为
COOC2H5
O O
2-羟甲基-1，4-丁二醇的合成
COOC2H5 KBH4 OO
OH
HO
2000(4)：94—95. [7]Beavers WilliamAnthony．Preparationof3一methyltetrahydrofunanfrom
2，3一dihydrofuranWO9817658，30 Apr，1998． [8]罗啸，李和军等.3-羟甲基四氢呋喃的合成方法.CN 102276559 A.2011，12，
COOC2H5 COOC2H5
+O
NaOC2H5
HOH2CH2C COOC2H5 COOC2H5
CH3COOH
OH
KBH4
OH
O
OO
HO
OH
HO
本方法原料易得，避免使用强毒性物料,污染少，工艺 简单，适合工业化生产。
实验部分
1.α-乙氧羰基-γ-丁内酯的合成
COOC2H5 + O COOC2H5
NaOC2H5