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352-24-9/4,4-二氟乙酰乙酸乙酯的制備和應用

背景及概述[1]

4,4-二氟乙酰乙酸乙酯,又名4,4-二氟-3-氧代丁酸乙酯,英文名Ethyl4,4-difluoro-3-oxobutanoate,CAS號352-24-9,分子式C6H8F2O3,分子量166.12,密度1.191g/cm3,沸點170.1℃(760mmHg),閃點55.7℃,蒸汽壓1.49mmHg(25℃)。

4,4-二氟乙酰乙酸乙酯是一種重要的農藥和醫藥中間體,可用于制備氟唑環菌胺(Sedaxane)、苯并烯氟菌唑(Solatenol,Benzovindiflupyr)、吡唑萘菌胺(Isopyrazam),、氟唑菌酰胺(Fluxapyroxad)和聯苯吡菌胺(Bixafen)。

近年來,含二氟甲基化合物在醫藥、農藥創制中的應用引起了廣泛的關注,二氟甲基比三氟甲基更能顯著地增強有機分子化合物的生理活性,在很多生物有機分子中起到重要作用。主要因為二氟甲基除了表現出氟原子的模擬效應和阻礙效應以外,還表現在二氟甲基中的氫原子還可以作為氫鍵供體,進一步提高藥物的藥效,同時與氫離子相比,氟離子是一個很好的離去基團,在有機分子中氟原子往往可以作為離去基團而達到生物體內酶與含氟底物的相互結合,從而產生明顯的生理效果。

4,4-二氟乙酰乙酸乙酯的制備和應用

制備[1-2]

報道一、

25℃下往反應器中將加入200mL無水乙醇,再加入510g(1.5mol)20%乙醇鈉乙醇溶液,冷卻反應液至5~10℃。然后開始滴加105.6g(1.2mol)乙酸乙酯和124g(1.0mol)二氟乙酸乙酯的混合液,控制溫度10~20℃。加完后升溫至60℃反應2小時,然后冷卻反應液至10~15℃。往反應液中滴加166.6g(1.7mol)濃硫酸,控制溫度20~30℃,滴完后30℃下反應2.5小時,得到含硫酸鈉沉淀物的混濁液。

硫酸鈉沉淀物通過過濾除去,濾餅用乙酸乙酯洗滌,得到的濾液進行減壓精餾,得到149.7g4,4-二氟乙酰乙酸乙酯,收率為90.2%(以二氟乙酸乙酯計),純度為95.2%。

報道二、

在一500ml的四口燒瓶中,加入68.0g乙醇鈉、266.5g乙酸乙酯,攪拌,反應瓶用乙醇浴冷卻至-5~-10℃,并在此溫度下,在6h內通入98g二氟乙酰氟。二氟乙酰氟加完后,撤去乙醇浴,自然升溫至20~25℃,并在此溫度下保溫2h。反應結束后,反應液加18%的鹽酸酸化,調pH值至2~3,分層,水層用300ml二氯甲烷萃取二次,合并有機層。經分析,有機層中產物有二氟乙酸乙酯與4,4-二氟乙酰乙酸乙酯,二氟乙酸乙酯的選擇性為71.2%,4,4-二氟乙酰乙酸乙酯的選擇性為23.7%,兩者的比例為3.0∶1。

應用[3]

一種一鍋法合成3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸的方法,包括以下步驟:在二甲苯中,4,4-二氟乙酰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯在加熱和金屬羧酸鹽催化下進行縮合反應,降溫后滴加甲基肼水溶液,再升溫進行關環反應,所得關環反應液經皂化、酸化,得到3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸。該方法工藝設計合理、收率高、工藝操作簡單、成本較低,適合工業化生產。

參考文獻

[1][中國發明]CN201611190651.7一種4,4-二氟乙酰乙酸乙酯的制備方法

[2] [中國發明] CN201110098241.0 一種4,4-二氟乙酰乙酸乙酯的合成方法

[3] CN201711391932.3一鍋法合成3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸的方法