背景及概述
环丙基有独特的高度张力的三元环状结构。具有增强药效、提高代谢稳定性、改善分子极性和稳定性、增强药物与受体的亲和力以及改善药物解离度等作用。环丙甲醛是构建环丙基团的重要化合物之一。
环丙甲醛的制备
环丙甲醛其合成方法主要有如下几种：以环丙基甲醇为原料和四甲基哌啶混合二氯甲烷反应合成环丙甲醛,收率为81%；以环丙基甲酰氯或环丙基甲酸为原料经两步反应制得环丙甲醛，收率在90%左右，以环丙基甲氰为原料经有机金属催化剂催化还原制得环丙甲醛，收率为79%。以上方法中使用的原料价格高昂，不宜工业化生产。因此，研发高效催化剂和开发固定床连续化工艺对制备环丙甲醛具有重要意义。本文以廉价易得的2.5-二氢呋喃为原料，N， N-二乙基羟胺为阻聚剂，在羰基氯氢三(三苯基膦)钌催化下.高收率、高选择性制备中间体2.3二氢呋喃,然后采用以纳米催化剂ZrO2/TiO2/酸性氧化铝为催化剂的固定床催化工艺.高效异构化制备了环丙甲醛[1]。合成路线如图1所示。
图1 环丙甲醛的合成路线图
实验操作
在不锈钢高压反应釜中加入催化剂、阻聚剂和2.5-二氢呋喃。氮气置换,通入一氧化碳和氮气的混合气,磁力搅拌。升温反应一段时间，得到粗品,精馏得纯度达98%的中间体2，3-二氢呋喃。GC/MS:m/z=70.1HNMR(400 MHzCDCl)，δ:6.33(q，J=2.4Hz，1H)，4.96(q J=2.6Hz，1H)，4.31(t，J=9.6Hz，2H)2.6l(tt，J=9.5.2.4 Hz，2H)。
以2,3-二氢呋喃为原料在固定床反应器中连续高效催化异构化制备环丙甲醛,精馏,得到纯度在98%以上的环丙甲醛。GC/MS，m/z=70.3:HNMR(400 MHzCDCI).8:212~1.62(m，1H)，891(d，J=59Hz，1H).1.31~0.85(m，4H)。
结论
以2,5二氢呋喃为原料,经高压催化、异构化反应高效合成了23二氢呋喃,优化条件为反应温度130℃、压力13MPa、w(羰基氯氢三(三苯基膦)钌)=0.3%、w(二乙基羟胺)=1.0%、反应时间3h,收率为932%。以2,3-二氢呋喃为原料，固定床催化工艺制备环丙甲醛的优化条件为:催化剂10%ZrO2/5%TiO2/85%酸性Al2O3，反应温度450 ℃。两步反应总收率达75.0%以上。
参考文献
[1] Acta Chemica Scandinavica, Series B: Organic Chemistry and Biochemistry, , vol. 36, # 9 p. 587 - 592