專利名稱：一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，涉及ー種4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法。
背景技術(shù)：
4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛又稱五碳醛(C5)或Y _こ酰氧基惕各醛，是重要的醫(yī)藥中間體。五碳醛具有異戊烯結(jié)構(gòu)，一端是酯基，另一端是醛基，酷基可轉(zhuǎn)化成多種官能團(tuán)，更重要的是可以制備成磷酸酯化合物，通過(guò)wittig反應(yīng)實(shí)現(xiàn)與另ー五碳醛(如十五 碳膦酸酷)的醛基對(duì)接，合成多聚異戊ニ烯鏈，是合成維生素Aこ酸酯和各種類胡蘿卜素的重要中間體。合成4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的路線較多，其中主要以異戊ニ烯為原料的合成路線最具備經(jīng)濟(jì)前景(《4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛合成新エ藝》，楊澤慧，閻海英，奚力，陳新志)，從異戊ニ烯為原料，制備得到氯酯后，再制備4-こ酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛。由異戊ニ烯為原料制備氯酯，常用方法為次氯酸和異戊ニ烯加成，但收率不高，現(xiàn)有ー種方法是采用次氯酸叔丁酯在こ酸中和異戍ニ烯進(jìn)行加成(William Oroshnik, RobertA. Mallory, Tne Reaction of Isoprene witn t-Butyl Hypochlorite in HydroxylicSolvents, 1950)，由于解決了溶解度的問(wèn)題，所以收率大大提高?，F(xiàn)有技術(shù)中由氯酯制備4-こ酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的方法主要有以下幾種
(I)DMSO 氧化(kornblum 反應(yīng))
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該方法得到的4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛經(jīng)過(guò)在實(shí)驗(yàn)室多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)率普遍較低，收率為40 50%，需要除去甲硫醚，重復(fù)性差，而且該方法所使用的試劑DMSO毒性較大，后處理過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢水，不利于環(huán)保。《4-こ酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛合成新エ藝》中對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了改進(jìn)，能夠得到97%的收率，可是經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)調(diào)查，有專利指出該改進(jìn)方法的收率難以達(dá)到，而通過(guò)重復(fù)試驗(yàn)，證實(shí)確實(shí)很難達(dá)到，而且操作復(fù)雜，増加生產(chǎn)成本；產(chǎn)生甲硫醚，對(duì)空氣污染較大，且不可避免產(chǎn)生大量廢水；沒(méi)有回收催化劑TEMPO，成本昂貴(見(jiàn)CN200710029071. 4反式-4_乙酸氧基_2_甲基_2- 丁稀醒的制備方法)。(2)烏洛托品氧化(So_elt反應(yīng))
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該方法適用于芐鹵類化合物氧化成醛，產(chǎn)率為60 70%，對(duì)于脂肪鹵代烴類化合物，得率較低，一般只有20%左右。所以，該方法對(duì)于合成4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛收率不高，因?yàn)楹铣?-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的原料1-こ酰氧基-4-氯-3-甲基-2- 丁烯是屬于烯丙基鹵類化合物，其產(chǎn)率難以突破70%，而且廢水量也較大，不利于環(huán)保。所以該方法還有不足的地方。由氯酯制備4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的方法中，還有些會(huì)用到溶劑DMF和催化劑TEMPO，但溶劑DMF難以回收，最后會(huì)以污水的形式排放到環(huán)境當(dāng)中，昂貴的催化劑TEMPO也沒(méi)有回收。如今在這個(gè)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會(huì)，產(chǎn)物高回收率的同吋，又能減少對(duì)環(huán)境的污染排放，節(jié)約成本的有機(jī)合成路線才符合國(guó)家和社會(huì)需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為
ー種4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法，包括以下步驟
1)在銨鹽類化合物催化作用下，氯酯與甲酸鹽在有機(jī)溶劑中進(jìn)行甲酯化反應(yīng)，得雙
酷；
權(quán)利要求
1.一種4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法，包括以下步驟 1)在銨鹽類化合物催化作用下，氯酯與甲酸鹽在有機(jī)溶劑中進(jìn)行甲酯化反應(yīng)，得雙酷； 2)于室溫下，用烷基羧酸鹽催化雙酯與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，得醇酯； 3)于氧氣氛圍下，溶于極性非質(zhì)子溶劑的醇酯在四甲基哌啶氧化物和氯化亞銅催化下進(jìn)行氧化反應(yīng)，得4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛； 所述氯酯為1-乙酰氧基-4-氯-3-甲基-2- 丁烯，雙酯為4-乙酰氧基-2-甲基-丁烯-1-醇甲酸酯，醇酯為4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于該制備方法，包括以下步驟 1)將氯酯溶于丙酮或乙腈中，加入甲酸鉀、銨鹽類化合物，升溫至回流反應(yīng)7 12h，冷卻至室溫后，過(guò)濾，蒸餾回收溶劑，加入乙酸乙酯，水洗，濃縮，得到雙酯； 2)向雙酯中依次加入甲醇、烷基羧酸鹽，于室溫下反應(yīng)2 3h，減壓蒸餾回收甲醇，力口入乙酸乙酯溶解，濾去催化劑，濃縮，得醇酯； 3)將醇酯溶解于極性非質(zhì)子溶劑中，加入四甲基哌啶氧化物、氯化亞銅，反應(yīng)于氧氣氛圍下升溫至回流反應(yīng)2 6h，冷卻至常溫后，過(guò)濾回收氯化亞銅，蒸餾回收溶劑后，加入甲醇，并用石油醚萃出其中的氮氧自由基化合物，濃縮回收氮氧自由基化合物，將甲醇蒸餾回收后，在5mmHg的壓力下蒸餾，得4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于四甲基哌啶氧化物為4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物、4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物、4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物或4-乙酰氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于烷基羧酸鹽為醋酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于甲酸鹽為甲酸鉀、甲酸鈉或甲酸鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟I)有機(jī)溶劑為丙酮或乙腈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟3)極性非質(zhì)子溶劑為丙酮或乙腈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟I)氯酯與甲酸鹽、銨鹽類化合物的摩爾比為1:1 2 :0. Ol O. 10，氯酯在有機(jī)溶劑中的濃度為1. 5 3mol/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟2)雙酯與烷基羧酸鹽的摩爾比為1:0. 01 O. 10，雙酯在甲醇中的濃度為1. 5 3mol/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟3)醇酯與四甲基哌啶氧化物、氯化亞銅的摩爾比為1:0. 01 O. 05 :0. 01 O. 10，醇酯在極性非質(zhì)子溶劑中的濃度為1. 5 3mol/L。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法，包括1-乙酰氧基-4-氯-3-甲基-2-丁烯經(jīng)甲酯化反應(yīng)、酯交換反應(yīng)、氧化反應(yīng)得到產(chǎn)物4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇。本發(fā)明綜合考慮到了原料成本和環(huán)保的問(wèn)題，采用三步條件溫和、高收率的反應(yīng)由氯酯合成4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛，每一步的反應(yīng)都采用了易回收的有機(jī)溶劑，極大限度地減少了污染的排放，通過(guò)合成路線的改良，有效避免了污染問(wèn)題，提高了收率，降低原料成本，實(shí)現(xiàn)了資源化有效處理，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C69/145GK103012131SQ20121047654
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者陶正國(guó), 關(guān)開(kāi)創(chuàng), 吳敏, 孫丹丹, 陳小兵 申請(qǐng)人:廣州立達(dá)爾生物科技股份有限公司