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丙二酸二乙酯应用综述
姜又祯(江苏阳帆机电设备制造有限公司,重庆404000
罗东(西南油气田分公司重庆天然气净化总厂,重庆40120)
梁善(华东理工大学,上海200237)
摘要:丙二酸二乙酯是一种应用广泛的化工产品,可用作
由于丙二酸二乙酯特殊的化学结构,中间的亚甲基两端分
医药、香料和染料的中间体,还可以用于食用香料等。对合成别与一个羰基吸电子基团相连,使得其酸性增强,亚甲基上的
丙二酸二乙酯的工艺作了简单介绍,分析优缺点,并对了应用H可被金属钠取代,而酯的结构不稳定,容易发生脱羧反应,生
作了综述。
成丙二酸。所以在合成一元、多元羧酸及其羧酸衍生物中,丙
关键词:丙二酸二乙酯;合成工艺;市场应用
二酸二乙酯有了广泛的应用。
1丙二酸二乙酯简介
2.1医药中间体的合成
丙二酸二乙酯也称为胡萝ト酸二乙酯,是一种应用广泛的
将乙基、乙酰氨基、丙基、苯基、丁基、甲氧基、甲基、异丙基
化工产品,可用作医药、香料、染料的中间体,还可以用于实用等,引入丙二酸二乙酯的结构上可制成各种药物中间体。
香料等等。
2.1.1合成巴比妥的中间体
1.1物理化学性质
纯品丙二酸二乙酯(DEM)为具有醚的芳香气味的无色透
0 C-H]COCHS
CHEONA
明液体,工业品为淡黄色透明液体,其微溶于水,易溶于醇、醚、
氯仿和苯等有机溶剂。分子式CH2(COOC-H3),结构式如下:
2.1.,2合成抗癲灵的中间体
由于丙二酸二乙酯分子中活泼亚甲基上的一H易被其他基
团所取代,故可进行多种取代反应,如烷基化反应、酰基化反
2.13合成苯巴比妥的中间体
应、羟烷基化反应和酰胺化反应等。利用这些性质,采用丙二
经丙二酸二乙酯和卤代苯合成可得到苯基丙二酸二乙酯,
酸二乙酯为原料可以合成多种有机物。
后者是用于合成镇静剂苯巴比妥的中间体。
丙二酸二乙酯的亚甲基受两个羰基的影响,活性较高,可
与乙醇钠反应生成盐,与卤代烃继续反应,最后得到一元或二
r0(CO0C2H3)2
CH脱碳
OCHS
元烃基取代的丙二酸二乙酯。丙二酸二乙酯还可以发生硝化
CSHONAHD
000
反应,进一步还原得到氨基丙二酸二乙酯;与羰基化合物起缩
2.1.4合成保泰松的中间体
合反应,生成不饱和化合物RCH=C(COOC2H3)2;丙二酸二乙酯可
00
被卤素取代,得到卤代的丙二酸二乙酯,也可被三氧化二氮氧
C出0,、
化成氧代丙二酸二乙酯。由于其活泼的化学性质,其还可发生
许多化学反应,如 Michael反应,成环反应等,所以丙二酸二乙
2.1.5合成扑癲酮的中间体
酯具有很广泛的用途。
COOC2H5 CHCH2B
1.2丙二酸二乙酯的生产状况
由于新药的研究开发及市场应用,也由于新药化学结构日
2てO(m
COOC
COOC2H
趋复杂,常需要特殊的有机医药中间体,丙二酸二乙酯就是其2.2农药中间体的合成
中之一。其主要生产厂家有华纳朗伯特穆克、先令苞、辉瑞、
丙二酸二乙酯与硫脲可合成2-甲基磺酰-4,6-二甲氧基嘧
阿拉特拉捷利康、礼菜、百时美施宝等。
啶,其为农药合成的重要中间体
中国在1999年就有10余家丙二酸二乙酯的生产厂家,但
生产规模都不大,且大多存在着产品收率不高、质量较差、污染
-NHHC
环境等问题。截止2011年初生产规模已大大提高,主要生产厂
家包括河北诚信有限责任公司、安徽金邦医药化工有限公司等
近20家。其中河北诚信年生产能力达到8000,但工艺落后和
环境污染严重的问题依然存在。
此产物被广泛应用于生产织物调节剂、杀菌剂和除草剂
由于人们对各种药物需求的不断增加,制药行业发展迅等,例如与盐酸胍合成2-氯嘧啶,可用于合成农药用磺酰脲类
速,同时丙二酸二乙酯的应用领域也正在不断拓展,其需求量除草剂、杀菌剂等。
也在不断增加。
2.3用于合成氨基酸
2丙二酸二乙酯的应用
丙二酸二乙酯经亚硝化、还原和乙酰化后可制得乙酰氨基
128缗2016年11月
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丙二酸二乙酯,其为合成氨基酸的中间体,乙酰氨基丙二酸二
CNCH, COOH+NAOH->,COONA+H,O
乙酯再与卤代烷烃反应后即可制得多种α-氨基酸。
2CNCHC0ONA+3H20+3H2S0-2H00CCH,COOH+Na,SO,+
2NHAHSOA
O CH COOH O
2C2H OH+ HOOCCH+, Hs+2 H2O
NCOCHA
以上两种路线的不同之处:法一使用了碳酸钠,在碱性条
RXK,CO/Bu NBR
00
i COOH
件进行水解;法二不用碳酸钠,但水解在酸性条件下进行。此
(a-氨基酸)
NHCOC
法的缺点是工艺流程较长,且总收率较低。此外,还使用了氰
2.4用于合成香豆素
化钠作原料,氯化钠的毒性太大。因此多年来,人们一直在寻
水杨醛与丙二酸二乙酯缩合得到香豆素-3-羧酸乙酯,经求代替氰化钠的更环保的合成方法。
水解、酸化后得到香豆素-3-羧酸。该产品是一种重要的香料,3.2酯交换法
常用作日用品和食品等的加香剂。
丙二酸二甲酯与乙醇,经催化剂,在一定的温度和压力下
反应可得到丙二酸二乙酯,同时还有副产物甲醇生成,反应方
CHO
CO0C2HS
9ooH程式如下:
HCO0C2H)
催化剂
+2CHOH
O 2CHOH
2.5液晶材料的合成
丙二酸二乙酯与脒盐缩合反应制得嘧啶环,再经氯化还原
对于该反应使用的催化剂有固体超强酸、二丁基氧化锡、
反应得到液晶材料。
硅胶等。虽然该法的收率较高,但原料也是由氰化钠法合
NHH成的。
/oGHc0o~の
HC(OC2H5)3
3.3酯化反应法
CHONACHOH
将一定配比的丙二酸、乙醇和苯进行反应,浓硫酸作催化
4、U, CHOHNAOHH,O POC
剂,经减压蒸馏蒸出体系中的过量乙醇和带水剂,再冷却到室
(2)S0C1,43)MHA
温。传统的酯化法所用的催化剂为浓硫酸,有很多的缺点,且
2.6昆虫警戒信息素的合成
后处理困难。
丙二酸二乙酯与碘甲烷、烯丙基氯发生反应,再经皂化、脱
后续的研究主要在对环境友好型的催化剂进行探索,其中
羧等一系列反应最后得到S-(+)-2-甲基-4-戊烯酸,其可用于杂多酸是一类含有氧桥的多核高分子化合物,具有较强的酸性
合成昆虫警戒信息素。
和氧化还原性。相关学者还对强酸性阳离子交换树脂、稀土固
CH(COOC.H)
CHI/OH
CH CHICOOC.H).
CH=CHCHOICH-CHCH CICH, XCOOC H.
体超强酸,以及微波辐射技术等做了研究。但该法的原料丙二
[CH-CHCHGCH MCO,H- CKH CHCH COOH-LIETCH-CHCHCH XC酸是由乙酸与氯气反应生成氯乙酸后,再用碳酸钠处理,最后
2.7抗菌衍生物的合成