CN101723827A - 4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法 - Google Patents

4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法。现有方法,有的收率较低,有的废水量较大,有的对设备要求较高。本发明采用的技术方案为:以2-卤代乙醇为原料,与酰化剂反应得到卤代酯;然后所述的卤代酯与亚磷酸三乙酯经Arbuzov反应得到膦酸酯;接着膦酸酯与1,1-二甲氧基丙酮在碱作用下经Wittig-Horner反应得到五碳醛缩醛,最后五碳醛缩醛在酸性条件下脱保护后得到五碳醛,即4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛。本发明产生的三废较少,反应选择性好,副产物少,收率较高。

Description

4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法
技术领域
本发明涉及一种4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法。
背景技术
4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛(以下简称五碳醛),其是合成维生素A的关键中间体,目前的合成方法主要有二甲氧基丙酮法、环氧乙烷法、异戊二烯法及丁烯二醇法。
US5453547及US4301048描述了二甲氧基丙酮法制备五碳醛的方法,其反应过程如下:
Figure G2009103114588D0000011
该方法用到炔化及氢化,操作要求高,铜催化异构收率较低。US4873362描述了环氧乙烷法制各五碳醛的方法,其反应过程如下:
该方法中环氧乙烷属高危原料,中间体乙酰氧基乙醛较难制备且极不稳定。
US5424478描述了异戊二烯法制备五碳醛的方法,其主要反应过程如下:
Figure G2009103114588D0000013
该方法废水量大,总收率较低。
US4124619描述了丁烯二醇法制备五碳醛的方法,其主要反应过程如下:
该法属高温高压贵金属催化反应,废水较少,但设备要求较高。
上述的各种方法中都存在相应的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种原料易得、合成工艺简单、收率较高的五碳醛制备方法。
为此,本发明采用以下的技术方案:
2-卤代乙醇(II):
Figure G2009103114588D0000022
与酰化剂反应得到卤代酯(III):
Figure G2009103114588D0000023
卤代酯(III)与亚磷酸三乙酯经Arbuzov反应得到膦酸酯(IV):
Figure G2009103114588D0000024
膦酸酯(IV)与1,1-二甲氧基丙酮在碱作用下经Wittig-Homer反应得到五碳醛缩醛(V):
Figure G2009103114588D0000025
再在酸性条件下脱保护后得到五碳醛(I):
Figure G2009103114588D0000026
本发明的合成路线如下所示:
Figure G2009103114588D0000031
其中X为卤原子。
上述五碳醛的制备方法,2-卤代乙醇为2-氯乙醇或2-溴乙醇,优选2-氯乙醇。
上述五碳醛的制备方法,合成卤代酯所用的酰化剂为乙酸酐。
上述五碳醛的制备方法,膦酸酯的合成在140℃-180℃温度下进行。
上述五碳醛的制备方法,五碳醛缩醛的合成在20℃-30℃温度下和碱存在下进行,其用量为膦酸酯所用量的1-2倍摩尔当量。
上述五碳醛的制备方法,合成五碳醛缩醛所用的有机碱为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠或乙醇钾,所用无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾,优选甲醇钠。
上述五碳醛的制备方法,五碳醛缩醛脱保护所用的酸为稀盐酸或稀硫酸,优选稀盐酸。
本发明具有以下有益效果:三废较少,反应选择性好,副产物少,收率较高;采用2-卤代乙醇及亚磷酸三乙酯为基础原料,1,1-二甲氧基丙酮也是常用中间体,原料易得,成本较低,合成工艺简单。
本发明的具体细节在下面具体实施方式中进行详述,但具体实施方式不应解释为限定本发明的保护范围。
具体实施方式
实施例1
A.氯代酯(III)的制备
在250ml四口烧瓶中加入61g乙酸酐,在常温下加入3g负载高碘酸的离子交换树脂,搅拌15min左右,升温至50℃,开始滴加40g 2-氯乙醇,30min左右滴毕,保温反应5h。经GC分析无2-氯乙醇残留,降温至10℃左右过滤出催化剂负载高碘酸的离子交换树脂,向滤液中加入100ml二氯甲烷并滴加10%的氢氧化钠溶液,调节水相pH为6-7,分出有机相,水相用二氯甲烷萃取后并入有机相。有机相再用150ml饱和食盐水洗涤一次,后经减压回收二氯甲烷得氯代酯(III)60g,经GC分析,含量为92.5%,收率91%。
B.膦酸酯(IV)的制备
在250ml四口烧瓶中加入亚磷酸三乙酯75g,升温至150℃,开始滴加氯代酯(III)50g(含量92.5%),45min左右滴毕。滴毕升温
至160℃保温反应1h后取样,经GC分析氯代酯残留小于1%,降温至70℃,用油泵减压去除前份,至温度升至100℃无出溜为止,最后得膦酸酯86g,GC测试含量93%,收率94.5%。
C.五碳醛缩醛(V)的制备
在250ml三口烧瓶中加入膦酸酯(IV)48g(含量93%)及100ml甲苯,搅拌5min,加入24.5g(含量96%)1,1-二甲氧基丙酮,常温情况下(20-30℃)滴加54g甲醇钠溶液(含量30%),滴加时间30min左右,滴毕保温反应2h。反应毕移至分液漏斗,加水洗涤2次,每次用水100ml,洗毕,减压回收甲苯,得五碳醛缩醛34g,GC分析含量为94%,收率85%。
D.五碳醛(I)的制备
在250ml三口烧瓶中加入五碳醛缩醛30g(含量94%)及50ml二氯甲烷,常温搅拌5min,滴加50ml10%盐酸,10min滴毕。保温水解1h后,移至分液漏斗中除去水层,有机层再用饱和食盐水洗涤一次,洗毕,减压除去二氯甲烷,得五碳醛20.6g,GC分析含量为95%,收率92%
实施例2
A.溴代酯(III)的制备
在250ml四口烧瓶中加入61g乙酸酐,在常温下加入3g负载高碘酸的离子交换树脂,搅拌15min左右,升温至50℃,开始滴加62g 2-溴乙醇,30min左右滴毕,保温反应5h。经GC分析无2-溴乙醇残留,降温至10℃左右过滤出催化剂负载高碘酸的离子交换树脂,向滤液中加入100ml二氯甲烷并滴加10%的氢氧化钠溶液,调节水相pH为6-7,分出有机相,水相用二氯甲烷萃取后并入有机相。有机相再用150ml饱和食盐水洗涤一次,后经减压回收二氯甲烷得溴代酯(III)82.5g,经GC分析,含量为91.8%,收率90.5%。
B.膦酸酯(IV)的制备
在250ml四口烧瓶中加入亚磷酸三乙酯75g,升温至150℃,开始滴加溴代酯(III)68g(含量91.8%),45min左右滴毕。滴毕升温
至170℃保温反应1h后取样,经GC分析溴代酯残留小于1%,降温至70℃,用油泵减压去除前份,至温度升至100℃无出溜为止,最后得膦酸酯82.8g,GC测试含量93.8%,收率92.8%。
C.五碳醛缩醛(V)的制备
在250ml三口烧瓶中加入膦酸酯(IV)48g(含量93.8%)及100ml甲苯,搅拌5min,加入24.5g(含量96%)1,1-二甲氧基丙酮,常温情况下(20-30℃)滴加40g甲醇钠溶液(含量30%),滴加时间30min左右,滴毕保温反应2h。反应毕移至分液漏斗,加水洗涤2次,每次用水100ml,洗毕,减压回收甲苯,得五碳醛缩醛33.8g,GC分析含量为92.8%,收率83.5%。
D.五碳醛(I)的制备
在250ml三口烧瓶中加入五碳醛缩醛30g(含量92.8%)及50ml二氯甲烷,常温搅拌5min,滴加30ml10%硫酸,10min滴毕。保温水解1h后,移至分液漏斗中除去水层,有机层再用饱和食盐水洗涤一次,洗毕,减压除去二氯甲烷,得五碳醛20.8g,GC分析含量为92.5%,收率91.7%。
实施例3
A.以实施例1同样的方法制备氯代酯(III)
B.膦酸酯(IV)的制备
在250ml四口烧瓶中加入亚磷酸三乙酯75g,升温至140℃,开始滴加氯代酯(III)50g(含量92.5%),45min左右滴毕。滴毕升温
至150℃保温反应1h后取样,经GC分析氯代酯残留小于1%,降温至70℃,用油泵减压去除前份,至温度升至100℃无出溜为止,最后得膦酸酯85.6g,GC测试含量92.7%,收率93.8%。
C.五碳醛缩醛(V)的制备
在250ml三口烧瓶中加入膦酸酯(IV)48g(含量92.7%)及100ml甲苯,搅拌5min,加入24.5g(含量96%)1,1-二甲氧基丙酮,常温情况下(20-30℃)加入14g氢氧化钠,加毕保温反应2h。反应毕移至分液漏斗,加水洗涤2次,每次用水100ml,洗毕,减压回收甲苯,得五碳醛缩醛33.3g,GC分析含量为92.5%,收率82.4%。
D.以实施例1同样的方法制备五碳醛(I)。

Claims (9)

1.4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法,其步骤如下:以2-卤代乙醇为原料,与酰化剂反应得到卤代酯III:
Figure F2009103114588C0000011
然后所述的卤代酯III与亚磷酸三乙酯经Arbuzov反应得到膦酸酯IV:
Figure F2009103114588C0000012
接着膦酸酯IV与1,1-二甲氧基丙酮在碱作用下经Wittig-Horner反应得到五碳醛缩醛V:
Figure F2009103114588C0000013
最后五碳醛缩醛V在酸性条件下脱保护后得到五碳醛,即4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所用的酰化剂为乙酸酐。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于膦酸酯的合成反应在140℃-180℃温度下进行。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于五碳醛缩醛的合成反应在20℃-30℃温度下和碱的存在下进行。
5.根据权利要求4的制备方法,其特征在于所用的碱为有机碱或无机碱,其用量为膦酸酯所用量的1-2倍摩尔当量。
6.根据权利要求5的制备方法,其特征在于所述的有机碱为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠或乙醇钾。
7.根据权利要求5的制备方法,其特征在于所用的无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
8.根据权利要求1的制备方法,其特征在于脱保护所用的酸为稀盐酸或稀硫酸。
9.根据权利要求1的制备方法,其特征在于所述的2-卤代乙醇为2-氯乙醇或2-溴乙醇。
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