CN102115425A - 一种直链烯醇及其制备方法 - Google Patents

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谭孝福
郝光富
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Abstract

式I化合物，其制备方法是式II与式III在强碱的作用下反应。所述式II制备方法是，由碳原子数为2～6的环烷基内醚在三苯基磷卤化氢作用下开环加成。所述式III化合物制备方法是，由碳原子数为14～22的直链脂肪醇在氧化剂作用下氧化。本发明的方法路线简捷、原料易得、收率高、产品纯度高、反应条件温和，更易于规模化生产。HO(CH2)kCH2PPh3X+CH3(CH2)mCHO→CH3(CH2)mCH＝CH(CH2)nCH2OH；式II、式III、式I。

Description

一种直链烯醇及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种直链烯醇及其制备方法。本发明还涉及此直链烯醇制备所用的两种原料的新的制备方法。
背景技术：
直链脂肪醇大都具有一定的生理活性，常用于制药行业。
现在已有几种直链脂肪醇的合成方法，如环十二酮酰化扩环(CN1861551A，2006)，有机铜、锌试剂低温偶联(WO2005/047223A1，2005)和Wittig偶联等方法(WO03/106397A1，2003)。这些方法有的原料来源有限，有的收率低，经济价值不高。
而Wittig偶联方法是采用长链Wittig试剂(末端为烃)与短链脂肪醛(末端为酸)合成得到直链脂肪烯酸，再经过两步还原得到直链脂肪醇，虽然收率较高，但存在步骤长，反应温度高，所用试剂贵，杂质较多等缺点，不利于工业化生产。
因直链脂肪醇通常由直链烯醇经过氢化还原得到。因此制备相应的直链烯醇可以为直链脂肪醇的合成打好基础。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新的直链脂肪烯醇及其制备方法。
本发明提供的直链脂肪烯醇具有如下式I的结构：
CH3(CH2)mCH＝CH(CH2)nCH2OH
式I
式中，m为12～20，n为0～4。
一、式I化合物的制备
以式II(Wittig盐)与式III为原料，在强碱的作用下发生Wittig反应。
如下式：
HO(CH2)kCH2PPh3X+CH3(CH2)mCHO→CH3(CH2)mCH＝CH(CH2)nCH2OH
式II             式III                      式I
式中，m为12～20，n为0～4，k为1-5，X为卤素，优选是氯或溴。
所述碱选自氨基钠、氢化钠、苯基锂、正丁基锂、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾；
反应温度为-80℃～20℃，优选的反应温度为0～20℃。
对于制备式I化合物的所述两种原料(式II和式III化合物)，本发明还分别提供了新的合成方法：
二、式II化合物制备
由碳原子数为2～6的环烷基内醚在三苯基磷卤化氢作用下开环加成，所述环烷基内醚优选是氧杂环丁烷或四氢呋喃：
Figure G2009102441807D00021
式中，1是内醚，碳原子数为2～6；2是三苯基磷卤化氢，其中的卤素可以是氯或溴；溶酶选自甲苯、二甲苯、均三甲苯等中的一种。
三、式III化合物制备
式III化合物是碳原子数为14～22的直链脂肪醛，由碳原子数为14～22的直链脂肪醇在氧化剂作用下氧化得到。
Figure G2009102441807D00022
式中，5是直链脂肪醇，6是氧化剂，氧化剂优选为氯铬酸吡啶(PCC)、氯重铬酸吡啶(PDC)、活性MnO2、碳酸银、二甲亚砜(DMSO)亲电试剂。
以下是制备式I化合物的一个实例，其完整的反应式如下：
上式中，1是内醚，2是三苯基磷卤化氢，3是强碱，4是ylide盐，5是直链脂肪醇，6是氧化剂。具体反应步骤如下：
1、制备式II
在反应器中加入内醚(1)、三苯基磷卤化氢(2)和溶媒，搅拌升温至60℃～100℃保温反应2～6小时，再升温至100℃～140℃保温反应8～16小时，冷却至室温后过滤，乙醚洗涤得Wittig盐(式II)。
在通N2反应器中加入所得到的上述式II和溶媒，搅拌降温至0℃。然后控温(-80℃～20℃)加入强碱(3)，滴毕保温0.5～2小时后得到ylide盐(4)。溶酶选自乙醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、甲苯等中的一种，溶酶与直链脂肪醇的体积/质量比为10～25∶1，强碱为氨基钠、氢化钠、苯基锂、正丁基锂、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾等中的一种。
2、制备式III
在反应器中加入直链脂肪醇(5)、氧化剂(6)和溶媒，搅拌升温至20～60℃，在该温度下反应0.5～3小时后过滤，滤液用吸附剂吸附脱色后再次过滤，滤液浓缩得直链脂肪醛(式III)。
氧化剂与直链脂肪醇的摩尔比为1～3∶1，溶酶选自乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯等中的一种，溶酶与直链脂肪醇的体积/质量比为10～25∶1。
3、制备式I
控温(-80℃～20℃)下，将直链脂肪醛(式III)滴加到ylide盐(4)的混悬溶液中，滴毕保温0.5～2小时直至反应完全。将反应液倒入分液漏斗，加入水和萃取溶液，萃取分液。有机层再用水洗涤1～5次，无水硫酸镁干燥。过滤，浓缩得粗品，用溶剂精制得到烯醇(式I)。
萃取溶液选自乙醚、石油醚、甲基四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、正己烷等中的一种，精制溶液选自甲醇、乙醇、乙酸乙酯、正己烷、甲苯等中的一种或几种。
本发明的优点和有益效果：
将Wittig反应原料改为短链Wittig试剂(末端为醇)与直链脂肪醛(末端为烃)进行Wittig偶联，相比现有技术路线简捷、原料易得、产品收率高、产品纯度高、反应条件温和，更易于规模化生产。
附图说明：
附图均为实施例1所得，其中：
图1：氢谱图1H-NMR(500mHz，CDCl3)；
图2、3：碳谱图13C-NMR(500mHz，CDCl3)；
图4：气相-质谱(GC-MS)中的气相图谱；
图5：气相-质谱(GC-MS)中的质谱图
具体实施方式
实施例1式I化合物[CH3(CH2)16CH＝CH(CH2)2CH2OH]的制备
将四氢呋喃(109g，1.52mol)、PPh3·HBr(130g，0.38mol)、二甲苯(500ml)加入1L反应瓶中，搅拌下油浴升温至70℃反应4小时，再升温至110℃反应10小时后停止加热。冷却至室温后过滤，乙醚(125ml)洗涤滤饼，得浅红色或浅黄色粉末状固体(式II)(118.7g，75.5％)。
将PCC(160g，0.744mol)、二氯甲烷(2L)、正十八烷醇(100g，0.37mol)加入3L氮气保护的三口瓶中，搅拌下油浴升温至40℃反应2小时直至反应完全后停止加热。过滤，滤液加入H硅胶(100g)振荡10分钟后再次过滤，滤液减压蒸去溶剂，得灰白色固体(式III)(94.0g，94.7％)。
将Wittig盐(式II)(116g，0.28mol)、无水四氢呋喃(1.3L)加入至氮气保护下的3L反应瓶中，搅拌降温至0℃。然后控温(-5℃～5℃)加入氨基钠(0.56mol)，保温0.5小时。然后控温(-5℃～5℃)加入正十八醛(式III)(75g，0.28mol)，滴毕保温0.5小时。反应完全后倒入分液漏斗，加入水(5L)和乙醚(3L)，萃取分液。有机层再用3×3L水洗涤，无水硫酸镁(100g)干燥。过滤后减压蒸去溶剂，粗产品经正己烷结晶，得到题述化合物浅黄色固体(式I)(73.8g，81.4％)。以正十八烷醇为起始原料计算，总收率为77.1％。熔点：42～44℃。1H-NMR(500mHz，CDCl3)：δ：0.880(3H)，1.255(30H)，1.522(1H)，1.636(2H)，2.038(2H)，2.133(2H)，3.668(2H)，5.387(2H)(图1)。
13C-NMR(500mHz，CDCl3)：δ：14.297，22.876，23.782，27.407，29.522，29.548，29.755，29.884，32.112，32.814，62.896，128.956，131.049(图2、3)。MS(m/z)：324(图4、5)。
实施例2式I化合物[CH3(CH2)16CH＝CHCH2CH2OH]的制备
将氧杂环丁烷(35.5g，0.608mol)、PPh3·HBr(52g，0.152mol)、甲苯(100ml)加入250ml反应瓶中，搅拌下油浴升温至50℃反应6小时，再升温至100℃反应12小时后停止加热。冷却至室温后过滤，乙醚(50ml)洗涤滤饼，得浅红色或浅黄色粉末状固体(式II)(44.3g，72.6％)。
将PCC(160g，0.744mol)、二氯甲烷(2L)、正十八烷醇(100g，0.37mol)加入3L氮气保护的三口瓶中，搅拌下油浴升温至40℃反应2小时直至反应完全后停止加热。过滤，滤液加入H硅胶(100g)振荡10分钟后再次过滤，滤液减压蒸去溶剂，得灰白色固体(式III)(95.1g，95.8％)。
将Wittig盐(式II)(40.2g，0.1mol)、无水四氢呋喃(440ml)加入至氮气保护下的1L反应瓶中，搅拌降温至0℃。然后控温(-5℃～5℃)加入正丁基锂(0.15mol)，保温0.5小时。然后控温(-5℃～5℃)加入正十八醛(式III)(26.8g，0.1mol)，滴毕保温0.5小时。反应完全后倒入分液漏斗，加入水(600ml)和乙醚(150ml)，萃取分液。有机层再用3×300ml水洗涤，无水硫酸镁(30g)干燥。过滤后减压蒸去溶剂，粗产品经正己烷结晶，得到题述化合物浅黄色固体(式I)(23.7g，76.5％)。以正十八烷醇为起始原料计算，总收率为73.3％。
实施例3式I化合物[CH3(CH2)14CH＝CHCH2CH2OH]的制备
将氧杂环丁烷(71g，1.215mol)、PPh3·HBr(105g，0.305mol)、甲苯(200ml)加入500ml反应瓶中，搅拌下油浴升温至50℃反应6小时，再升温至100℃反应12小时后停止加热。冷却至室温后过滤，乙醚(100ml)洗涤滤饼，得浅红色或浅黄色粉末状固体(式II)(89.8g，73.6％)。
将PCC(80g，0.372mol)、二氯甲烷(1L)、正十六烷醇(45g，0.186mol)加入2L氮气保护的三口瓶中，搅拌下油浴升温至40℃反应1.5小时直至反应完全后停止加热。过滤，滤液加入H硅胶(50g)振荡10分钟后再次过滤，滤液减压蒸去溶剂，得灰白色固体(式III)(43.2g，96.5％)。
将Wittig盐(式II)(13.4g，33.4mmol)、乙醚(150ml)加入至氮气保护下的250ml反应瓶中，搅拌降温至0℃。然后控温(-5℃～5℃)加入正丁基锂(66.6mmol)，滴毕保温0.5小时。然后控温(-5℃～5℃)加入正十六醛(式III)(8g，33.3mmol)，滴毕保温0.5小时。反应完全后倒入分液漏斗，加入水(200ml)和乙醚(50ml)，萃取分液。有机层再用3×100ml水洗涤，无水硫酸镁(10g)干燥。过滤后减压蒸去溶剂，粗产品经甲醇结晶，得到题述化合物浅黄色固体(式I)(7.26g，77.0％)。以正十六烷醇为起始原料计算，总收率为74.3％。

Claims (8)

1.式I化合物，其中，m为12～20，n为0～4。
CH3(CH2)mCH＝CH(CH2)nCH2OH
式I
2.权利要求1所述的式I化合物是CH3(CH2)16CH＝CH(CH2)2CH2OH。
3.权利要求1所述的式I化合物的制备方法，式II与式III在强碱的作用下反应：
HO(CH2)kCH2PPh3X+CH3(CH2)mCHO→CH3(CH2)mCH＝CH(CH2)nCH2OH
式II                           式III        式I
式中，k为1～5，X为卤素，m为12～20，n为0～4。
4.权利要求3所述的方法，X是氯或溴；所述碱选自氨基钠、氢化钠、苯基锂、正丁基锂、甲醇钠、乙醇钠或叔丁醇钾。
5.权利要求3所述的方法，所述式II制备方法是，由碳原子数为2～6的环烷基内醚在三苯基磷卤化氢作用下开环加成。
6.权利要求5所述的方法，所述环烷基内醚是氧杂环丁烷或四氢呋喃；所述三苯基磷卤化氢中的卤是氯或溴。
7.权利要求3所述的方法，所述式III化合物制备方法是，由碳原子数为14～22的直链脂肪醇在氧化剂作用下氧化。
8.权利要求7所述的方法，所述氧化剂选自氯铬酸吡啶、氯重铬酸吡啶、二氧化锰、碳酸银或二甲亚砜。
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