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 PDFInfo
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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
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：
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：
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)：
与酰化剂反应得到卤代酯(III)：
卤代酯(III)与亚磷酸三乙酯经Arbuzov反应得到膦酸酯(IV)：
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)：
再在酸性条件下脱保护后得到五碳醛(I)：
本发明的合成路线如下所示：
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：
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：
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：
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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