技术背景
4-氯丁酸甲酯是合成环丙胺的重要中间体。环丙胺是合成喹诺酮类抗菌新药环丙沙星、丝帕沙星、妥美沙星和巴罗沙星的重要中间体和原料，另外，除草剂6-环丙胺基-2-氯均三嗪、环丙草胺、环丙津、环丙氰津，抗寄生虫药物N-环丙基-1,3,5-三嗦-2,4,6-三胺及杀虫剂2-环丙胺基-4,6-二氨基-三喃的合成也需要使用环丙胺作为重要的中间体。4-氯丁酸甲酯为无色透明液体，其CAS号为3153-37-5。
4-氯丁酸甲酯的合成方法
4-氯丁酸甲酯的合成方法已有较多报道。浙江大学在其发明专利《4-氯丁酸甲酯的合成方法》中公开了一种4-氯丁酸甲酯的合成方法[1]。其具体合成4-氯丁酸甲酯的方法步骤如下：向250mL的反应釜中，加入43g（0.5mol）γ-丁内酯、40mL（1.5mol）甲醇，以及1.36g（0.01mol）氯化锌。开启搅拌，在常压、50℃的条件下，滴加34.3g（0.25mol）三氯化磷，滴加时间为30分钟，滴加完毕后，保温继续反应1小时，反应液经过减压蒸馏，在25mm汞柱压力下，收集80-85℃下的馏分，得到65.1g的4-氯丁酸甲酯，质量含量为99.1%，收率94.5%。侯仲轲、刘聪、潘峰、张宜仲、李睿婷以及廖仕学在其研究论文《4-氯丁酸甲酯的绿色合成研究》中采用了固体光气为原料进行4-氯丁酸甲酯的合成[2]。其合成4-氯丁酸甲酯的方法步骤如下：在装有搅拌器，回流装置和滴加装置的四口瓶中加入86.0g（1.0mol）的γ-丁内酯，106.0g（0.36mol）的固体光气，催化剂适量，加热至100℃，保温时间为24小时，冷却至室温，慢慢滴加38.4g（1.2mol）的甲醇，滴加完毕后，反应2小时，然后升温，氮气赶酸气，再减压蒸馏得到产品4-氯丁酸甲酯。山东京新药业有限公司在其发明专利《一种4-氯丁酸甲酯的制备方法》中公开了一种4-氯丁酸甲酯的制备方法，也制备出了4-氯丁酸甲酯[3]。其具体实施步骤如下：在500mL的高压釜中，加入1mol的γ-丁内酯，加入3.2mol的氯化钠，加入0.33mol的氯化锌，用氮气置换空气3次后，搅拌，保持温度260℃，压力不超过6MPa，不低于4MPa，保持8小时，反应结束后，泄压至0MPa，将反应液转移至反应瓶中，加入860g二氯甲烷，用稀硫酸调节至pH至2，分去水相，常压回收二氯甲烷，加入400g甲醇以及10g浓硫酸，升温至60℃，保温4小时，常压浓缩除去甲醇，然后进行减压蒸馏，收集产物4-氯丁酸甲酯132.0g，收率96.6%。
参考文献
[1] 浙江大学. 4-氯丁酸甲酯的合成方法. CN102898307A[P]; 2013.01.30.
[2] 侯仲轲, 刘聪, 潘峰, 张宜仲, 李睿婷, 廖仕学. 4-氯丁酸甲酯的绿色合成研究. 精细化工中间体[J], 2009, 39(4): 14-16.
[3] 山东京新药业有限公司. 一种4-氯丁酸甲酯的制备方法. CN117510328A[P]; 2024.02.06.