3-溴丙酮酸乙酯的合成

简介

3-溴丙酮酸乙酯，英文名称为Ethyl bromopyruvate， CAS号为70-23-5，分子式为C5H7BrO3，是一种有机化工原料。由于其在体内的累积效应，3-溴丙酮酸乙酯属于危险品，注意避免与皮肤和眼睛接触。

合成

图1 3-溴丙酮酸乙酯的合成路线[2]。

方法一：将18.0g（0.155mol）丙酮酸乙酯和100mL干燥乙醚倒入250mL三颈烧瓶中。在室温下搅拌反应混合物，通过分液漏斗缓慢滴加8mL（0.155mol）溴。温度控制在20-34°C左右。加入后，将反应再回流2小时。用饱和氯化钠溶液洗涤系统，然后用饱和碳酸钠溶液洗涤至中性。干燥有机相并通过旋转蒸发蒸发，得到黄色油状液体形式的3-溴丙酮酸乙酯（27.2g，产率90%）。合成路线如图1所示。

方法二：将丙酮酸乙酯（109.55mL，116.12g，1mol）装入反应烧瓶中。将溴（25.76mL，79.91g，0.5mol）装入夹套加料漏斗中。使用循环冷却浴，将加料漏斗中的溴和烧瓶中的丙酮酸乙酯冷却至-4°±2°C。通过浸管向溴中加入氯气（37.00g，0.52mol）。调整加料速度，使夹套加料漏斗的内部温度保持在-4°±2°C。将所得氯化溴缓慢加入丙酮酸乙酯中。添加过程中，反应瓶中的内部温度保持在-2°±2°C。添加完成后，将反应混合物在2℃下搅拌2小时，然后使其升温至室温。使用地下氮气喷雾3.5小时以除去大部分HCl，并留下181g（GC纯度80%，面积%分析）EBPY。在9.1g（5重量%）二十烷存在下，通过5板Oldershaw柱以2∶1的回流比在15mmHg下蒸馏粗物质，得到139g3-溴丙酮酸乙酯（96%纯度，69%校正产率）。主要馏分在93-94°C下收集。合成路线如图1所示。

图2 3-溴丙酮酸乙酯的合成路线。

将60mL（0.5mol）乳酸乙酯、150mL三氯甲烷和4mL溴倒入500mL三颈烧瓶中并在水浴中加热。当溶液温度达到40°C时，通过滴液漏斗缓慢滴加80 mL（0.7 mol）30%过氧化氢。容器的内部温度保持在35-45°C左右，搅拌反应3小时。依次用50 mL饱和氯化钠、50 mL饱和碳酸钠溶液和50 mL硫代硫酸钠溶液洗涤反应体系。将有机相干燥并在减压下蒸馏。收集116°C/14.9 kPa馏分，得到无色油状液体形式的3-溴丙酮酸乙酯（49.3 g，产率85%）。合成路线如图2所示。

参考文献

[1] Sun, He; et al. Synthesis (2E)-2-methyl-3-(2-methyl-4-thiazolyl)-2-propenethioic acid S-[2-(acetylamino)ethyl] ester and 2-methyl-4-thiazolecarbothioic acid S-[2-(acetylamino)ethyl] (modified intermediates for epothilone biosynthesis). Youji Huaxue (2008), 28(4), 657-662.

[2] Lapin, Yuri A.; et al. Synthesis of C1-5 alkyl bromopyruvates by the bromination of C1-5 alkyl pyruvates with in-situ-generated bromine chloride. World Intellectual Property Organization, WO2000026177 A1 2000-05-11.