CN101143824B - 一种3-羟基戊二酸酯类化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用3-氧代戊二酸酯类化合物制备3-羟基戊二酸酯类化合物的方法。它是在0.1-3MPa较低压力条件下，在镍或钯催化剂下，在酯类溶剂中，在20-120℃温度下，在反应釜内加热0.5-24小时，使丙酮二羧酸二(甲)乙酯之类的3-氧代戊二酸酯类化合物氢化还原，从而制备3-羟基戊二酸二甲(乙)酯之类的3-羟基戊二酸酯类化合物。这种方法在较低的压力下进行，避免了高压，对设备的要求较低，能够适应精细化工规模的生产。同时在此压力下氢气的使用方便、安全、经济。收率较高，近100％。
Description
技术领域
本发明涉及一种酯类化合物的制备方法，特别与利用3-氧代戊二酸酯制备3-羟基戊二酸酯类化合物的方法有关。
背景技术
3-羟基戊二酸酯是一个前手性化合物，通过对其两个酯官能团或羧基的衍
生可以做成一类重要的具有生物活性的手性化合物，目前在医药、农药、香料和食品添加剂中有应用，特别是在降血脂药物方面很有用途。其结构通式如下：
其中，R1和R2可以相同也可以不同，都是C1-C5的直链或带有支链的脂肪基或者其中之一或两者都是氢原子。3-羟基戊二酸酯类化合物一般是由3-氧代戊二酸酯还原的方法制得，图示如下：
其中R1与R2与以上定义相同。
常规的方法一种是以3-氧代戊二酸酯为原料，在低温下用硼氢化钠或四氢铝锂还原后，分离纯化制得。该方法有以下几方面严重的缺点：1、硼氢化钠或四氢铝锂价格较贵；2、反应所需的低温条件，在-30℃～-40℃对设备和制冷提出了较高的要求；3、收率较低；4、反应所用溶剂为乙醇、甲醇等醇类，增加了分离还原剂最终生成的钠、铝、锂的盐类杂质的难度；5、三废量大。
另外一种方法是以3-氧代戊二酸酯为原料进行加压氢化。H.L.Lochte早在1946年就发现了加压氢化的方法，但是在1500Lb，1atm＝14.71b(1b＝PST)，150℃的条件下进行的，收率只有76％。Paul.R在Bulletiin do Socieetechimique de France(1951)550-3上也报道了加压氢化的方法，在100atm，100℃收率94％。在如此高的压力下，对设备有极高的要求，且对气源也有很高的要求，并不适合于精细化工规模的生产，因为常规气源只有130atm，这样大量的氢气将不能用于生产，重装氢气时排掉这么多的氢气又有极高的危险。
发明内容
本发明的目的是提供一种在低压条件下氢化还原3-氧代戊二酸酯类化合物制备3-羟基戊二酸酯类化合物的新方法。
这种方法是在0.1-3Mpa压力条件下，在镍或钯催化剂下，在酯类溶剂中，在反应釜内加热反应使3-氧代戊二酸酯类化合物氢化还原为3-羟基戊二酸酯类化合物。
这种方法在较低的压力下进行，避免了高压，对设备的要求较低，能够适应精细化工规模的生产。同时在此压力下氢气的使用方便、安全、经济。收率较高，近100％。
具体实施方式
本发明提供的制备方法在反应釜内内进行。在较低的压力下，反应压力在0.1-3Mpa，特别优选在0.5-1Mpa。
适用于本方法的催化剂是高活性的镍或钯-炭催化剂，含钯5％-20％的钯-炭或高活性镍更为有效，优选高活性镍催化。
适用于本方法的酯类溶剂可选用酯、饱和烃或者饱和卤代烃、醇等一种或几种混合溶剂，其中乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸甲酯等低级酯及甲醇、乙醇等低级醇更为有效，优选溶剂为低级脂肪酯，特别优选为乙酸乙酯。
适用于本方法的反应温度在20-120℃，特别优选在60-90℃。
适用于本方法的反应时间在0.5-24小时，优选在2-4小时。
适用于本方法被氢化还原的3-氧代戊二酸酯类化合物实例为丙酮二羧酸二乙酯(VI)、丙酮二羧酸二甲酯(V)。其结构式分别为：
可采用本方法制备的3-羟基戊二酸酯类化合物的实例为3-羟基戊二酸二甲酯(III)和3-羟基戊二酸二乙酯(IV)。其结构式分别为：
本方法加氢反应完成后，采用便利的方法除去催化剂和溶剂，几乎定量地得到理论量的高纯度目标产物。
参考以下实施例能够更好地理解本发明，但本发明不局限于以下实施例。
实施例1
400kg乙酸乙酯、150kg丙酮二羧酸二乙酯和25kg经氢氧化钠-乙醇处理的高活性镍，在氮气保护下投入高压反应釜，氢气置换氮气后将氢气压力升高至0.4Mpa，暂时关闭氢气进气阀门，搅拌下加热至50℃，待压力出现下降时再开启氢气，关闭加热，自然冷却下通入氢气至压力0.8Mpa，计算通入氢气量，当温度自然升至65℃开启循环水冷却反应釜，使温度控制在65-85℃，约2-4小时内吸入氢气量达到计算量，恒温反应釜内压力不再下降，再保温搅拌0.5小时，终止反应。用氮气置换釜内氢气，将反应液放出，分离镍，泡入水中以防其自燃，得到的产物回收乙酸乙酯后，产物经GC检测，转化率＞99％，其中所含丙酮二羧酸二乙酯0.5％，重量150.6kg。
实施例2
将以上丙酮二羧酸二乙酯改为丙酮二羧酸二甲酯，采用相同的操作方法，所得结果GC检测，丙酮二羧酸二甲酯0.7％，重量150.8kg。
Claims (10)
1.一种3-羟基戊二酸酯类化合物的制备方法，其特征在于：所述方法是在0.1-3Mpa较低压力条件下，在镍或钯催化剂下，在酯类溶剂中，在20-120℃温度下，在高效搅拌压力反应釜内加热0.5-24小时，使3-氧代戊二酸酯类化合物氢化还原为3-羟基戊二酸酯类化合物。
2.根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于：所述催化剂选自高活性的镍、钯-炭。
3.根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于：所述的酯类溶剂选自乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸甲酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于：所述的3-氧代戊二酸酯类化合物为丙酮二羧酸二乙酯或丙酮二羧酸二甲酯，所述的3-羟基戊二酸酯为3-羟基戊二酸二乙酯或3-羟基戊二酸二甲酯。
5.根据权利要求3所述的一种制备方法，其特征在于：所述溶剂为乙酸乙酯。
6.根据权利要求2所述的一种制备方法，其特征在于：所述催化剂为经氢氧化钠-乙醇处理的高活性镍。
7.根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于：所述的压力条件在0.5-1Mpa。
8.根据权利要求2所述的一种制备方法，其特征在于：所述的钯-炭催化剂为含钯5％-20％的钯-炭。
9.根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于：所述的反应温度在60-90℃。
10.根据权利要求1所述的一种制备方法，其特征在于：所述的反应时间在2-4小时。
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