CN114516796A - 一种制备5-氧代己酸酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备5‑氧代己酸酯的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将丙酮溶于溶剂中，加入催化剂，并保持反应液的温度在20～120℃，将丙烯酸酯类化合物溶液加入恒压滴液漏斗中，向上述反应液中滴加完毕后继续反应1‑8h，反应结束后除去剩余的丙酮、溶剂和丙烯酸酯类化合物，得到5‑氧代己酸酯，其中，所述催化剂选自K2HPO4、NaHCO3、乙胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐中的任何一种或两种以上。本发明的方法副反应少，选择性高，Michael加成选择性92％以上，收率达37％。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种制备5-氧代己酸酯的方法。
背景技术
5-氧代己酸酯是有机合成中一种常用的中间体，在医药领域有着广泛的应用，除此之外在农药，香料，光化学品等方面也都有重要应用。
目前，国内外关于合成5-氧代己酸酯的方法报道较少，文献报道的制备方法中普遍存在原料昂贵、反应条件苛刻、步骤繁琐、污染环境、收率低下等缺陷。例如在专利112661639A中，以丙酮作为反应溶剂及反应物，在四氢吡咯的催化作用下和丙烯酸酯类化合物进行反应，反应结束后反应液经后处理制备得到5-氧代己酸酯，但本方法中丙酮和四氢吡咯形成的烯胺难以继续与丙烯酸酯进行Michael，导致反应的收率低下。
Hussein等报道了将1,3-环己二酮(1mmol,1eq)、乙醇(2mmol,2eq)和四氟硼酸鎓(0.1mmol,10mol％)的混合物装入4mL反应瓶中。在无溶剂和密闭容器条件下，将反应混合物在100℃搅拌16小时。通过TLC监测反应进度，减压浓缩反应混合物。通过柱色谱法分离产物(硅胶，乙酸乙酯：己烷＝1:9)得到5-氧代己酸乙酯，收率76％(ChemicalCommunications(Cambridge,United Kingdom),54(92),12970-12973；2018)。但本方法所用催化剂昂贵，且易失活，工业化价值不高。
Guo等报道了酸性条件下2-甲基环戊酮和苯甲醇经过光催化氧化反应制备了5-氧代丁酸苄酯，分离收率为50％，但此路线操作复杂、催化剂成本高(Chem.Eur.J.2020，26，11690-11694)。
Korte等报道了以2-乙酰戊二酸二乙酯为原料，硫酸为催化剂，在90～100℃反应8h，冷却，分离萃取，得5-氧代己酸乙酯，收率79％(ChemischeBerichte,88,1676-84；1955)。此方法中2-乙酰基戊二酸二乙酯的来源不易得到，且催化剂用到了浓硫酸，不环保。
因此，开发一种合成步骤简单、原料成本低廉、环境友好、收率较高的制备5-氧代己酸酯的方法，是亟待解决的问题。
发明内容
针对现有的5-氧代己酸酯生产工艺中存在的问题，本发明主要解决的问题是提供一种制备5-氧代己酸酯的方法。所述方法采用丙烯酸酯和丙酮为原料，在适当的催化作用下直接Michael加成制备5-氧代己酸酯。本发明采用廉价的原料和催化剂，以37％的收率到产物，且反应条件比较温和，符合绿色化学的要求。
本发明提供一种制备5-氧代己酸酯的方法，所述方法包括如下步骤：
将丙酮溶于溶剂中，加入催化剂，并保持反应液的温度在20～120℃，将丙烯酸酯类化合物溶液加入恒压滴液漏斗中，向上述反应液中滴加完毕后继续反应1-8h，反应结束后除去剩余的丙酮、溶剂和丙烯酸酯类化合物，得到5-氧代己酸酯，其中，
所述催化剂选自K2HPO4、NaHCO3、乙胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐中的任何一种或两种以上。
本发明中，选自K2HPO4、NaHCO3、乙胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐的催化剂同时具有酸性中心和碱性中心的催化剂。
商用的丙烯酸酯通常会加入0.1％对苯二酚单甲醚作为阻聚剂，用Michael加成合成5-氧代己酸酯最大的问题是丙烯酸酯阻聚剂(酸性)会和碱性催化剂反应，导致丙烯酸酯类化合物发生自聚合反应。而本发明所选用的催化剂不仅含有引发反应的碱性中心还有抑制催化剂和丙烯酸酯阻聚剂反应的酸性中心，因此能以较高的收率得到产物。
所述方法的反应机理如式I：
进一步地，所述丙烯酸酯类化合物选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯中的一种或两种以上。
进一步优选地，所述丙烯酸酯类化合物选自丙烯酸甲酯。
进一步地，所述溶剂选自丙酮、甲醇、乙醇、甲苯、DMF、DMSO中的一种。
进一步优选地，所述溶剂为丙酮。
进一步地，丙烯酸酯类化合物：丙酮：催化剂的摩尔比为1：1～20：0.05～0.5，优选摩尔比为1：10：0.1～0.2。
进一步地，所述温度优选为40～80℃。
进一步地，所述反应时间为1～8h，优选为2～4h。所述反应时间对副反应有一定影响，反应时间较长时，5-氧代己酸酯会继续和丙烯酸酯反应，影响最终产物的选择性和收率。
进一步地，所述丙烯酸酯类化合物的滴加时间为2～6h，优选为3～4h。滴加时间对副反应有一定影响，滴加时间较快时，反应体系中有较多来不及反应的丙烯酸酯和5-氧代己酸酯反应，影响选择性和收率。
进一步地，反应结束后在80℃下旋蒸除去丙酮、溶剂和丙烯酸酯。
本发明具有如下有益效果：
本发明以丙酮和丙烯酸酯类化合物为原料，选用K2HPO4、NaHCO3、乙胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐等同时具有酸性中心和碱性中心的催化剂，在一定温度下经所述催化剂催化进行迈克尔加成反应得到5-氧代己酸酯，所得反应液经减压旋蒸得到5-氧代己酸酯。
本发明的制备方法副反应少，选择性高，Michael加成选择性92％以上，收率达37％。较现有5-氧代己酸酯生产工艺，反应条件比较温和，能耗大大降低；不需要使用昂贵原料，生产成本大大降低，而且设备小、经济合理。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。
实施例1
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(3h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得9.65g 5-氧代己酸甲酯，收率37％，选择性92％。
实施例2
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加10g(0.1mol)丙烯酸乙酯(3h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得9.22g 5-氧代己酸乙酯，收率34％，选择性90％。
实施例3
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加12.8g(0.1mol)丙烯酸丁酯(3h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得9.08g 5-氧代己酸丁酯，收率33％选择性89％。
实施例4
将58g(1mol)丙酮、0.84g(10mmol)NaHCO3置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(3h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得9.36g 5-氧代己酸甲酯，收率35％，选择性91％。
实施例5
将58g(1mol)丙酮、0.81g(10mmol)乙胺盐酸盐置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(3h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得8.64g 5-氧代己酸甲酯，收率30％，选择性90％。
实施例6
将58g(1mol)丙酮、1.10g(10mmol)二乙胺盐酸盐置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(3h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得9.36g 5-氧代己酸甲酯，收率36％，选择性91％。
实施例7
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(3h滴完)，在40℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得6.48g 5-氧代己酸甲酯，收率21％，选择性91％，由于温度过低，催化剂活性不强，导致反应转化率低。
实施例8
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(3h滴完)，在80℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得7.78g 5-氧代己酸甲酯，收率29％，选择性58％，温度过高，催化剂活性过强，产物与丙烯酸甲酯继续加成，选择性下降。
实施例9
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(2h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得7.35g 5-氧代己酸甲酯，收率25％，选择性56％，滴加速度太快，反应体系里面丙烯酸甲酯浓度太高，产物与丙烯酸甲酯继续反应，选择性下降。
实施例10
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(4h滴完)，在60℃下反应3h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得9.65g 5-氧代己酸甲酯，收率37％，选择性92％，反应收率和选择性基本与滴加时间为3h的保持一致，说明此时延长滴加时间对副反应影响很小
实施例11
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(4h滴完)，在60℃下反应2h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得6.91g 5-氧代己酸甲酯，收率18％，选择性93％，反应时间短，反应转化率低，收率下降。
实施例12
将58g(1mol)丙酮、1.74g(10mmol)K2HPO4置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加8.6g(0.1mol)丙烯酸甲酯(4h滴完)，在60℃下反应4h；反应结束后，反应液在80℃下蒸出剩余未反应丙酮和丙烯酸甲酯，得6.05g 5-氧代己酸甲酯，收率27％，选择性49％，反应时间太长，丙烯酸甲酯与产物继续反应，选择性下降，收率降低。
对比例1：
与实施例1的区别在于，催化剂采用四氢吡咯，无法反应，其原因在于丙酮和四氢吡咯所形成的烯胺无法继续和丙烯酸甲酯反应，
对比例2：
与实施例1的区别在于，催化剂采用甲醇钠，其他条件不变，产物选择性10％，收率8％，由于甲醇钠碱性非常强，导致大部分丙烯酸甲酯阻聚剂和甲醇钠反应，选择性急剧下降。
对比例3：
与实施例1的区别在于，催化剂采用DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯)，其他条件不变，产物选择性12％，收率10％。
由于DBU碱性非常强，导致大部分丙烯酸甲酯阻聚剂和DBU反应，选择性急剧下降。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种制备5-氧代己酸酯的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将丙酮溶于溶剂中，加入催化剂，并保持反应液的温度在20～120℃，将丙烯酸酯类化合物溶液加入恒压滴液漏斗中，向上述反应液中滴加完毕后继续反应1-8h，反应结束后除去剩余的丙酮、溶剂和丙烯酸酯类化合物，得到5-氧代己酸酯，其中，
所述催化剂选自K2HPO4、NaHCO3、乙胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐中的任何一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类化合物选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述溶剂选自丙酮、甲醇、乙醇、甲苯、DMF、DMSO中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，丙烯酸酯类化合物：丙酮：催化剂的摩尔比为1：1～20：0.05～0.5。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，丙烯酸酯类化合物：丙酮：催化剂的摩尔比为1：10：0.1～0.2。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述温度为40～80℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述反应时间为1～8h。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反应时间为2～4h。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类化合物的滴加时间为2～6h。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类化合物的滴加时间为3～4h。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1225177B (de) * | 1961-02-04 | 1966-09-22 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Carbonsaeureestern |
| CN101012291A (zh) * | 2006-01-25 | 2007-08-08 | 罗门哈斯公司 | 包封迈克尔加成催化剂 |
| CN103447085A (zh) * | 2012-06-04 | 2013-12-18 | 北京化工大学 | 一种催化不对称一锅反应的多相酸碱双功能催化剂及其制备方法 |
| CN112661639A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-16 | 浙江工业大学 | 一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 |
| CN113292525A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-24 | 上海埃农生物科技有限公司 | 一种丁位己内酯的制备方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1225177B (de) * | 1961-02-04 | 1966-09-22 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Carbonsaeureestern |
| CN101012291A (zh) * | 2006-01-25 | 2007-08-08 | 罗门哈斯公司 | 包封迈克尔加成催化剂 |
| CN103447085A (zh) * | 2012-06-04 | 2013-12-18 | 北京化工大学 | 一种催化不对称一锅反应的多相酸碱双功能催化剂及其制备方法 |
| CN112661639A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-16 | 浙江工业大学 | 一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 |
| CN113292525A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-24 | 上海埃农生物科技有限公司 | 一种丁位己内酯的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 田帅等: "抗倒酯的合成工艺研究", 《化学世界》 * |
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