CN116425606A - 3,7-二甲基烷烃化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备3,7‑二甲基烷烃化合物(3)的方法：其中n是5或6，所述方法包括：使亲核试剂2,6‑二甲基辛基化合物(1)：其中M1表示Li、MgZ1、CuZ1或CuLiZ1，其中Z1表示卤素原子或2,6‑二甲基辛基基团，与亲电烷基试剂(2)：其中X1表示卤素原子或对甲苯磺酸酯基团，且“n”如上所定义，进行偶联反应，以形成3,7‑二甲基烷烃化合物(3)。

Description

3,7-二甲基烷烃化合物的制备方法
技术领域
本发明涉及制备3,7-二甲基烷烃化合物的方法。更具体而言，本发明涉及分别制备3,7-二甲基烷烃化合物中的3,7-二甲基十五烷和3,7-二甲基十四烷的方法，这两种化合物均是杨白潜蛾(学名Leucoptera sinuella)，即杨树(Populus spp.)和其他植物的害虫的性信息素。
背景技术
杨白潜蛾是杨树和柳树(柳属)最严重的害虫之一，这两种树都是木材的原料。杨白潜蛾的幼虫挖掘并吃掉叶子内部，抑制了它们宿主的光合作用。此外，长大的幼虫可以迁移到邻近的果树，如苹果和橘子。最近，智利出口的水果在其进口国频繁遭到拒绝，因为杨白潜蛾被指定为检疫害虫。对于这种害虫，既没有开发出使用杀虫剂的传统害虫防治方法，也没有开发出生态友好的生物防治方法，因此，使用性信息素的交配干扰有望成为一种有前途的防治方法(非专利文献1，如下所列)。
杨白潜蛾的性信息素显示为3,7-二甲基十五烷、3,7-二甲基十四烷和7-甲基十五烷的重量比为95:2:3的混合物(非专利文献1)。
报道了合成3,7-二甲基十五烷的方法，包括例如包括总共六个步骤的以下方法(非专利文献1)。香茅醇的羟基基团在吡啶的存在下用对甲苯磺酰氯甲苯磺酸化，得到香茅基甲苯磺酸酯，由此得到的香茅基甲苯磺酸酯用氢化铝锂还原，以合成2,6-二甲基-2-辛烯。随后，由此得到的2,6-二甲基-2-辛烯在二氯甲烷和叔丁基过氧化氢的存在下用二氧化硒氧化，以合成2,6-二甲基-2-辛烯-1-醇。由此得到的2,6-二甲基-2-辛烯-1-醇在二氯甲烷中用重铬酸吡啶鎓(PDC)氧化，以合成2,6-二甲基-2-辛烯醛。接下来，由此获得的2,6-二甲基-2-辛烯醛与由庚基三苯基溴化鏻和正丁基锂制备的三苯基庚基鏻进行维蒂希反应，以合成3,7-二甲基-6,8-十五碳二烯。此外，由此获得的3,7-二甲基-6,8-十五碳二烯用钯碳催化剂氢化，以合成目标化合物3,7-二甲基十五烷。
报道了制备3,7-二甲基十四烷的方法，包括例如包括总共六个步骤的以下方法(非专利文献1)。根据上述制备3,7-二甲基十五烷的方法合成2,6-二甲基-2-辛烯醛。接下来，由此获得的2,6-二甲基-2-辛烯醛与由己基三苯基溴化鏻和正丁基锂制备的三苯基己基鏻进行维蒂希反应，以合成3,7-二甲基-6,8-十四烷二烯。此外，由此获得的3,7-二甲基-6,8-十四烷二烯用钯碳催化剂氢化，以合成目标化合物3,7-二甲基十四烷。
现有技术列表
[非专利文献]
[非专利文献1]Jan Bergmann et al.,J.Chem.Ecol.,2020,46(9),820-829
本发明要解决的问题
非专利文献1中描述的分别制备3,7-二甲基十五烷和3,7-二甲基十四烷的两种方法均使用二氧化硒、PDC和二氯甲烷，它们具有极高的环境毒性，因此从绿色化学的角度来看是不希望的。这些方法还使用在高纯度时具有爆炸性的叔丁基过氧化氢，以及易燃的正丁基锂和钯碳，使得这些方法难以工业化。
另外，根据非专利文献1中描述的方法制备的3,7-二甲基十五烷含有1.7％的3,7-二甲基十四烷和1.3％的正十四烷作为杂质，纯度低至95％。主要杂质，具有16个碳原子的3,7-二甲基十四烷和具有14个碳原子的正十四烷与目标化合物，具有17个碳原子的3,7-二甲基十五烷的极性相近，因此难以使用柱色谱法将它们彼此分离。此外，具有16个碳原子的3,7-二甲基十四烷的分子量和沸点接近于具有17个碳原子的3,7-二甲基十五烷，因此难以使用蒸馏将它们彼此分离。因此，使用非专利文献1中描述的制备方法难以制备高纯度的3,7-二甲基十五烷。
同样，根据非专利文献1中描述的方法制备的3,7-二甲基十四烷含有1.3％的3,7-二甲基十三烷和1.1％的正十二烷作为杂质，纯度低至96％。主要杂质，具有15个碳原子的3,7-二甲基十三烷和具有12个碳原子的正十二烷与目标化合物，具有16个碳原子3,7-二甲基十四烷的极性相近，因此难以使用柱色谱法将它们彼此分离。此外，具有15个碳原子的3,7-二甲基十三烷的分子量和沸点接近于目标化合物，具有16个碳原子的3,7-二甲基十四烷，因此难以使用蒸馏将它们彼此分离。因此，使用非专利文献1中描述的制备方法难以制备高纯度的3,7-二甲基十四烷。
发明内容
然而，在非专利文献1中描述的分别制备3,7-二甲基十五烷和3,7-二甲基十四烷的两种方法总共包括六个步骤，因此步骤过多。
本发明是在上述情况下完成的，其目在于提供经济有效地分别制备3,7-二甲基十五烷和3,7-二甲基十四烷的方法。
作为克服现有技术的上述问题深入研究的结果，本发明人发现，通过亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物和亲电烷基试剂之间的偶联反应，可以经济高效地分别制备高纯度的3,7-二甲基十五烷和3,7-二甲基十四烷，其中亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物可以容易地由1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物制备，该化合物可以廉价地大量生产，并且亲电烷基试剂是廉价且工业上可获得的。因此，本发明人完成了本发明。
根据本发明的一个方面，提供一种用于制备下式(3)的3,7-二甲基烷烃化合物的方法：
Figure BDA0003961577520000031
其中n是5或6，
所述方法包括：
使以下通式(1)的亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物：
Figure BDA0003961577520000032
其中M1表示Li、MgZ1、CuZ1或CuLiZ1，其中Z1表示卤素原子或2,6-二甲基辛基基团，
与以下通式(2)的亲电烷基试剂进行偶联反应：
Figure BDA0003961577520000041
其中X1表示卤素原子或对甲苯磺酸酯基团，且n如上所定义，
以形成3,7-二甲基烷烃化合物(3)。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于制备3,7-二甲基烷烃化合物(3)的方法，所述方法还包括：
使以下通式(4)的亲核试剂3-甲基戊基化合物：
Figure BDA0003961577520000042
其中M2表示Li、MgZ2、CuZ2或CuLiZ2，其中Z2表示卤素原子或3-甲基戊基基团，
与以下通式(5)的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物进行偶联反应：
Figure BDA0003961577520000043
其中X2和X3可以彼此相同或不同并且表示卤素原子，
以形成下式(6)的1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物：
Figure BDA0003961577520000044
其中X4表示卤素原子，以及
由1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)制备亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)。
根据本发明，3,7-二甲基十五烷和3,7-二甲基十四烷可经济高效地分别制备，且环境负担较小。
在制备3,7-二甲基十五烷时，作为副产物生成了具有14个碳原子的十四烷和具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷作为杂质。这些杂质的沸点不同于具有17个碳原子的目标化合物3,7-二甲基十五烷的沸点。因此，目标化合物通过蒸馏可以容易地与杂质分离，从而制备高纯度的3,7-二甲基十五烷。
同样，在制备3,7-二甲基十四烷时，作为副产物生成了具有12个碳原子的十二烷和具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷作为杂质。这些杂质的沸点不同于具有16个碳原子的目标化合物3,7-二甲基十四烷的沸点。因此，目标化合物通过蒸馏可以容易地与杂质分离，从而制备高纯度的3,7-二甲基十四烷。
具体实施方式
I.根据如下化学反应式所示的方法制备以下通式(3)的3,7-二甲基烷烃化合物(本发明的目标化合物)。制备方法包括使以下通式(1)的亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物与以下通式(2)的亲电烷基试剂进行偶联反应以制备3,7-二甲基烷烃化合物(3)。
Figure BDA0003961577520000051
首先，下面将说明亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)。
通式(1)中的M1表示Li、MgZ1、CuZ1或CuLiZ1，其中Z1表示卤素原子或2,6-二甲基辛基基团。卤素原子Z1的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)的具体实例包括2,6-二甲基辛基锂；2,6-二甲基辛基卤化镁试剂(即，格氏试剂)，如2,6-二甲基辛基氯化镁、2,6-二甲基辛基溴化镁和2,6-二甲基辛基碘化镁；二[2,6-二甲基辛基]铜酸盐；和吉尔曼试剂，如二[2,6-二甲基辛基]铜酸锂。从制备的容易性和/或稳定性考虑，优选2,6-二甲基辛基卤化镁试剂。
亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)可单独使用或以其组合使用。亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)可以是市售品或可自行制备。
接下来，下面将说明亲电烷基试剂(2)。
通式(2)中的X1表示卤素原子或对甲苯磺酸酯基团(即，CH3-C6H6-SO2-O(TsO)基团)。卤素原子X1的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。特别优选溴原子和碘原子。
通式(2)中的“n”是5或6。
亲电烷基试剂(2)的具体实例包括1-卤代己烷化合物(n＝5)，如1-氯己烷、1-溴己烷和1-碘己烷；对甲苯磺酸己酯(n＝5)；1-卤代庚烷化合物(n＝6)，如1-氯庚烷、1-溴庚烷和1-碘庚烷；和对甲苯磺酸庚酯(n＝6)。从制备的容易性和/或稳定性考虑，优选1-卤代己烷化合物(n＝5)和1-卤代庚烷化合物(n＝6)。
亲电烷基试剂(2)可单独使用或以其组合使用。亲电烷基试剂(2)可以是市售品或可自行制备。
接下来，下面将说明亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)和亲电烷基试剂(2)之间的偶联反应。
从经济的角度考虑，相对于每mol的亲电烷基试剂(2)，偶联反应中使用的亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)的量优选为0.8至1.2mol。
如有必要，偶联反应中可使用溶剂。溶剂的实例包括烃溶剂，如甲苯、二甲苯和己烷；醚溶剂，如四氢呋喃、4-甲基四氢吡喃和乙醚；和极性溶剂如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、γ-丁内酯和乙腈。从反应性的角度考虑，优选甲苯、四氢呋喃、4-甲基四氢吡喃和乙腈，特别是四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃。
溶剂可单独使用或以其组合使用。溶剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)，使用的溶剂的量优选为30至5,000g、更优选50至3,000g。
如有必要，可在偶联反应中使用催化剂。催化剂的实例包括卤化亚铜，如氯化亚铜、溴化亚铜和碘化亚铜；和卤化铜，如氯化铜、溴化铜和碘化铜。从反应性的角度考虑，优选卤化亚铜，特别是碘化亚铜。
催化剂可单独使用或以其组合使用。催化剂可以是市售品。
从反应速率和/或后处理的角度考虑，相对于每mol的亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)，使用的催化剂的量优选为0.0003至0.300mol、更优选0.001至0.100mol。
使用催化剂时，如有必要，也可掺入助催化剂(co-catalyst)。助催化剂的实例包括磷化合物，包括具有3至9个碳原子的亚磷酸三烷基酯化合物如亚磷酸三乙酯，和具有18至21个碳原子的三芳基膦化合物如三苯基膦。从反应性的角度考虑，优选亚磷酸三烷基酯化合物。
助催化剂可单独使用或以其组合使用。助催化剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)，使用的助催化剂的量优选为0.001至0.500mol、更优选0.005至0.200mol。
在偶联反应中使用催化剂时，如有必要，也可掺入卤化锂。卤化锂的实例包括氯化锂、溴化锂和碘化锂。从反应性的角度考虑，优选氯化锂。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的亲电烷基试剂(2)，偶联反应中使用的卤化锂的量优选为0.005至0.250mol。
偶联反应的反应温度根据待使用的亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)而变化，从反应性的角度考虑，优选为-78℃至70℃、更优选-20℃至25℃。
偶联反应的反应时间根据待使用的溶剂和/或反应规模而变化，从反应性的角度考虑，优选为1至95小时。
接下来，下面将说明3,7-二甲基烷烃化合物(3)。
通式(3)中的“n”如通式(2)中所定义。
3,7-二甲基烷烃化合物(3)的具体实例包括3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)和3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)。
在进行用于制备本发明的目标化合物3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)的偶联反应的步骤中，作为副产物生成了具有14个碳原子的十四烷和具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷作为杂质。然而，这些杂质的沸点不同于目标化合物，具有17个碳原子的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)的沸点。因此，目标化合物能够通过蒸馏容易地与杂质分离，从而制备高纯度的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)。
同样，在进行用于制备本发明的目标化合物3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)的偶联反应的步骤中，作为副产物生成了具有12个碳原子的十二烷和具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷作为杂质。然而，这些杂质的沸点不同于目标化合物，具有16个碳原子的3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)的沸点。因此，目标化合物能够通过蒸馏容易地与杂质分离，从而制备高纯度的3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)。
II.下面将说明用于制备亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)的方法。
亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)可通过常规方法或下述方法制备。
下面将说明用于制备亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)，例如，2,6-二甲基辛基卤化镁试剂(1:M1＝MgZ1)的方法。2,6-二甲基辛基卤化镁试剂(1:M1＝MgZ1)，例如可通过使以下通式(6)的1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物与镁在溶剂中反应来制备，如以下化学反应式所示。
Figure BDA0003961577520000081
2,6-二甲基辛基卤化镁试剂(1:M1＝MgZ1)是格氏试剂，其中Z1与X4相同，表示卤素原子。卤素原子X4的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
首先，下面将说明1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)。
通式(6)中的X4表示卤素原子。卤素原子X4的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)的具体实例包括1-氯-2,6-二甲基辛烷、1-溴-2,6-二甲基辛烷和1-碘-2,6-二甲基辛烷。
1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)可以单独使用或以其组合使用。1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)可以是市售品或自行制备。
从反应完成的角度考虑，相对于每mol的1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)，使用的镁的量优选为1.0至2.0克原子。
溶剂的实例包括醚溶剂，如四氢呋喃、乙醚和4-甲基四氢吡喃；和烃溶剂，如甲苯、二甲苯和己烷。从格氏试剂形成的反应速率的角度考虑，优选醚，如四氢呋喃、乙醚和4-甲基四氢吡喃，特别是四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃。
如有必要，溶剂可单独使用或以其组合使用。溶剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)，使用的溶剂的量优选为30至5,000g、更优选50至3,000g。
反应温度根据待使用的溶剂而变化，从反应性的角度考虑，优选为30℃至120℃。
反应时间根据待使用的溶剂和/或反应规模而变化，从反应性的角度考虑，优选为1至90小时。
III.下面将说明用于制备1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)的方法。
1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)例如可通过使以下通式(4)的亲核试剂3-甲基戊基化合物与以下通式(5)的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物进行偶联反应来制备，如以下化学反应式所示。
Figure BDA0003961577520000091
接下来，下面将说明1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)。
通式(5)中的X2和X3可以彼此相同或不同，且表示卤素原子。卤素原子X2和X3的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
X2和X3组合的实例包括氯原子和氯原子；溴原子和氯原子；氯原子和碘原子；溴原子和溴原子；溴原子和碘原子；以及碘原子和碘原子。
1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)的具体实例包括1,3-二氯-2-甲基丙烷、1,3-二溴-2-甲基丙烷、1,3-二碘-2-甲基丙烷、1-溴-3-氯-2-甲基丙烷、1-氯-3-碘-2-甲基丙烷和1-溴-3-碘-2-甲基丙烷。从收率的角度考虑，特别优选1-溴-3-氯-2-甲基丙烷、1-氯-3-碘-2-甲基丙烷和1-溴-3-碘-2-甲基丙烷。
1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)可以单独使用或以其组合使用。1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)可以是市售品或自行制备。
1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)例如可通过卤化2-甲基-1,3-丙二醇来合成。
接下来，下面将说明亲核的3-甲基戊基试剂(4)和1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)之间的偶联反应。
从经济的角度考虑，相对于每mol的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)，偶联反应中使用的亲核的3-甲基戊基试剂(4)的量优选为0.8至1.4mol。
如有必要，偶联反应中可使用溶剂。溶剂的实例包括烃溶剂，如甲苯、二甲苯和己烷；醚溶剂，如四氢呋喃、4-甲基四氢吡喃和乙醚；和极性溶剂，如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、γ-丁内酯和乙腈。从反应性的角度考虑，优选甲苯、四氢呋喃、4-甲基四氢吡喃和乙腈，特别是四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃。
溶剂可单独使用或以其组合使用。溶剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)，使用的溶剂的量优选为30至5,000g、更优选50至3,000g。
如有必要，可在偶联反应中使用催化剂。催化剂的实例包括卤化亚铜，如氯化亚铜、溴化亚铜和碘化亚铜；和卤化铜，如氯化铜、溴化铜和碘化铜。从反应性的角度考虑，优选卤化亚铜，特别是碘化亚铜。
催化剂可单独使用或以其组合使用。催化剂可以是市售品。
从反应速率和/或后处理的角度考虑，相对于每mol的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)，使用的催化剂的量优选为0.0003至0.3mol、更优选0.001至0.1mol。
使用催化剂时，如有必要，也可掺入助催化剂。助催化剂的实例包括磷化合物，包括具有3至9个碳原子的亚磷酸三烷基酯化合物如亚磷酸三乙酯；和具有18至21个碳原子的三芳基膦化合物如三苯基膦。从反应性的角度考虑，优选亚磷酸三烷基酯化合物。
助催化剂可单独使用或以其组合使用。助催化剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)，使用的助催化剂的量优选为0.001至0.500mol、更优选0.005至0.100mol。
在偶联反应中使用催化剂时，如有必要，也可掺入卤化锂。卤化锂的实例包括氯化锂、溴化锂和碘化锂。从反应性的角度考虑，优选氯化锂。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)，偶联反应中使用的卤化锂的量优选为0.005至0.250mol。
偶联反应的反应温度根据待使用的亲核试剂3-甲基戊基化合物(4)而变化，从反应性的角度考虑，优选为-78℃至70℃、更优选-20℃至35℃。
偶联反应的反应时间根据待使用的溶剂和/或反应规模而变化，从反应性的角度考虑，优选为0.5至90小时。
通式(5)中X2和X3彼此不同时，适当选择下面将解释的催化剂或反应温度允许反应性更强的卤素原子在偶联反应中发生反应。例如，当1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)中彼此不同的X2和X3的组合是氯原子和溴原子的组合或氯原子和碘原子的组合时，1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)中的X4将是氯原子。当1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物(5)中彼此不同的X2和X3的组合是溴原子和碘原子的组合时，1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)中的X4将是溴原子。
IV.下面将说明用于制备亲核的3-甲基戊基试剂(4)的方法。
亲核的3-甲基戊基试剂(4)可以按照传统方法或下面描述的方法制备。
下面将说明用于制备亲核试剂3-甲基戊基化合物(4)，例如3-甲基戊基卤化镁试剂(4:M2＝MgZ2)的方法。3-甲基戊基卤化镁试剂(4:M2＝MgZ2)例如可通过使以下通式(7)的1-卤代-3-甲基戊烷化合物在溶剂中与镁反应来制备，如以下化学反应式所示。
Figure BDA0003961577520000121
3-甲基戊基卤化镁试剂(4:M2＝MgZ2)是格氏试剂，其中Z2与X5相同，表示卤素原子。卤素原子X5的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
首先，下面将说明1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)。
通式(7)中的X5如通式(4:M2＝MgZ2)中所定义。
1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)的具体实例包括1-氯-3-甲基戊烷、1-溴-3-甲基戊烷和1-碘-3-甲基戊烷。
1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)可单独使用或以其组合使用。1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)可以是市售品或自行制备。
从反应完成的角度考虑，相对于每mol的1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)，使用的镁的量优选为1.0至2.0克原子。
溶剂的实例包括醚溶剂，如四氢呋喃、乙醚和4-甲基四氢吡喃；和烃溶剂，如甲苯、二甲苯和己烷。从格氏试剂形成的反应速率的角度考虑，优选醚，如四氢呋喃、乙醚和4-甲基四氢吡喃，特别是四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃。
如有必要，溶剂可单独使用或以其组合使用。溶剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)，使用的溶剂的量优选为30至5,000g、更优选50至3,000g。
反应温度根据待使用的溶剂而变化，从反应性的角度考虑，优选为30℃至120℃。
反应时间根据待使用的溶剂和/或反应规模而变化，从反应性的角度考虑，优选为1至90小时。
V.下面将说明用于制备1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)的方法。
1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)可以按照常规方法或下面描述的方法制备。
1-卤代-3-甲基戊烷化合物(7)例如可通过卤化下式(8)的3-甲基-1-戊醇来制备，如以下化学反应式所示。
Figure BDA0003961577520000131
卤化反应可以例如通过用对甲苯磺酰卤化物化合物对3-甲基-1-戊醇(8)的羟基基团进行甲苯磺化，然后用卤化锂化合物进行卤化，或者通过用卤化剂直接卤化3-甲基-1-戊醇(9)的羟基基团来进行。
对甲苯磺酰卤化物化合物的实例包括对甲苯磺酰氯、对甲苯磺酰溴和对甲苯磺酰碘。
卤化锂化合物的实例包括氯化锂、溴化锂和碘化锂。
卤化剂的实例包括卤素分子，如氯、溴和碘；卤化氢化合物，如氯化氢、溴化氢和碘化氢；甲磺酰卤化物化合物，如甲磺酰氯、甲磺酰溴和甲磺酰碘；苯磺酰卤化物化合物，如苯磺酰氯、苯磺酰溴和苯磺酰碘；对甲苯磺酰卤化物化合物，如对甲苯磺酰氯、对甲苯磺酰溴和对甲苯磺酰碘；卤化磷化合物，如三氯化磷、五氯化磷和三溴化磷；四氯化碳化合物，如四氯化碳、四溴化碳和四碘化碳；烷基甲硅烷基卤化物化合物，如四甲基氯硅烷、四甲基溴硅烷、四甲基碘硅烷、三乙基氯硅烷、三乙基溴硅烷、三乙基碘硅烷、三异丙基氯硅烷、三异丙基溴硅烷、三异丙基碘硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、叔丁基二甲基溴硅烷和叔丁基二甲基碘硅烷；草酰卤化物化合物，如草酰氯、草酰溴和草酰碘；N-卤代琥珀酰亚胺化合物，如N-氯代琥珀酰亚胺、N-溴代琥珀酰亚胺和N-碘代琥珀酰亚胺；和亚硫酰氯。从抑制副反应的角度考虑，优选亚硫酰氯、甲磺酰卤化物化合物、苯磺酰卤化物化合物和对甲苯磺酰卤化物化合物，特别是甲磺酰卤化物化合物。
如有必要，卤化剂可单独使用或以其组合使用。卤化剂可以是市售品。
相对于每mol的3-甲基-1-戊醇(8)，使用的卤化剂的量优选为0.8至5.0mol、更优选1.0至2.5mol。
如有必要，可在卤化反应中使用碱。
碱的实例包括氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氢氧化镁；碳酸盐，如碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙和碳酸镁；胺，如三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、哌啶、吡咯烷、吡啶、二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、N,N二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺和1,8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一碳烯(DBU)；和膦，如三丁基膦、三苯基膦和三甲苯基膦。
卤化剂是甲磺酰卤化物化合物、苯磺酰卤化物化合物或对甲苯磺酰卤化物化合物时，碱优选为胺，更优选吡啶，如吡啶、二甲基吡啶或4-二甲氨基吡啶。
如有必要，碱可单独使用或以其组合使用。碱可以是市售品。
从收率和经济的角度考虑，相对于每mol的3-甲基-1-戊醇(8)，碱的量优选为0至8.0mol、更优选0至3.0mol。
如有必要，可在卤化反应中掺入金属盐。
金属盐的实例包括锂盐，如氯化锂、溴化锂和碘化锂；钠盐，如氯化钠、溴化钠和碘化钠；钾盐，如氯化钾、溴化钾和碘化钾；钙盐，如氯化钙、溴化钙和碘化钙；和镁盐，如氯化镁、溴化镁和碘化镁。
如有必要，金属盐可单独使用或以其组合使用。金属盐可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的3-甲基-1-戊醇(8)，使用的金属盐的量优选为0至30.0mol、更优选0至5.0mol。
尽管金属盐增加了反应体系中卤化物离子的浓度以提高反应性，但从经济和/或环境可接受性的角度考虑，金属盐的掺入是不利的。
如有必要，可在卤化反应中使用溶剂。
溶剂的实例包括常用溶剂，例如醚，如乙醚、丁醚、4-甲基四氢呋喃、四氢呋喃(THF)、环戊基甲醚和1,4-二噁烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯；氯化溶剂，如三氯乙烯、二氯甲烷和氯仿；非质子极性溶剂，如二甲亚砜、γ-丁内酯(GBL)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)和六甲基磷酰三胺(HMPA)；腈，如乙腈和丙腈；和酯，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯和乙酸正丁酯。从反应性的角度考虑，优选4-甲基四氢吡喃、二氯甲烷、氯仿、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺和乙腈。从安全性的角度考虑，特别优选γ-丁内酯和乙腈。
如有必要，溶剂可单独使用或以其组合使用。溶剂可以是市售品。
相对于每mol的3-甲基-1-戊醇(8)，使用的溶剂的量优选为0至3,000g、更优选0至800g。
溶剂可能占据反应器空间的一部分，导致原料空间的减少，造成生产率降低。因此，反应可以在没有溶剂或以碱作为溶剂的条件下进行。
卤化反应的反应温度根据待使用的对甲苯磺酰卤化物化合物或卤化剂而变化，从反应性的角度考虑，优选为-15℃至180℃、更优选-5℃至100℃。
卤化反应的反应时间根据待使用的对甲苯磺酰卤化物化合物或卤化剂和/或反应规模而变化，从反应性的角度考虑，优选为0.5至100小时。
VI.下面将说明用于制备3-甲基-1-戊醇(8)的方法。
3-甲基-1-戊醇(8)可以按照传统方法或下面描述的方法制备。
3-甲基-1-戊醇(8)例如可通过使以下通式(9)的2-卤代丁烷化合物进行制备格氏试剂的反应以形成仲丁基卤化镁化合物(10)(格氏试剂)，并使由此获得的仲丁基卤化镁化合物与环氧乙烷反应以进行同系化反应来合成，如下化学反应式所示。
Figure BDA0003961577520000151
通式(9)和(10)中的X6表示卤素原子。卤素原子X6的实例包括氯原子、溴原子和碘原子。
首先，下面将说明2-卤代丁烷化合物(9)。
2-卤代丁烷化合物(9)的具体实例包括2-氯丁烷、2-溴丁烷和2-碘丁烷。
从反应完成的角度考虑，相对于每mol的2-卤代丁烷化合物(9)，用镁转化中使用的镁的量优选为1.0至2.0克原子。
2-卤代丁烷化合物(9)可单独使用或以其组合使用。2-卤代丁烷化合物(9)可以是市售品或自行制备。
接下来，下面将说明用镁转化。
从反应完成的角度考虑，相对于每mol的2-卤代丁烷化合物(9)，使用的镁的量优选为1.0至2.0克原子。
用镁转化中使用的溶剂的实例包括醚，如四氢呋喃、乙醚和4-甲基四氢吡喃；和烃，如甲苯、二甲苯和己烷。从格氏试剂形成的反应速率的角度考虑，优选醚，如四氢呋喃、乙醚和4-甲基四氢吡喃，特别是四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃。
如有必要，溶剂可单独使用或以其组合使用。溶剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的2-卤代丁烷化合物(9)，使用的溶剂的量优选为30至5,000g、更优选50g至3,000g。
用镁转化的反应温度根据待使用的溶剂而变化，从反应性的角度考虑，优选为0℃至120℃。
用镁转化的反应温度根据待使用的溶剂和/或反应规模而变化，从反应性的角度考虑，优选为0.5至100小时。
接下来，将说明仲丁基卤化镁化合物(10)。
仲丁基卤化镁化合物(10)的具体实例包括仲丁基氯化镁、仲丁基溴化镁和仲丁基碘化镁。
接下来，下面将说明同系化反应。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的2-卤代丁烷化合物(9)，同系化反应中使用的环氧乙烷的量优选为1.0至10.0mol、更优选1.0至3.0mol。
如有必要，可在同系化反应中使用溶剂。溶剂的实例包括常用溶剂，例如，醚，如乙醚、丁醚、4-甲基四氢呋喃、四氢呋喃(THF)、环戊基甲醚和1,4-二噁烷；烃，如己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和异丙苯；氯化溶剂，如三氯乙烯、二氯甲烷和氯仿；非质子极性溶剂，如二甲亚砜、γ-丁内酯(GBL)、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和六甲基磷酰三胺；和腈，如乙腈和丙腈。从反应性的角度考虑，优选醚，如乙醚、四氢呋喃和4-甲基四氢吡喃。
如有必要，溶剂可单独使用或以其组合使用。溶剂可以是市售品。
从反应性的角度考虑，相对于每mol的2-卤代丁烷化合物(9)，溶剂的量优选为30至5,000g、更优选100至2,000g。
如有必要，可在同系化反应中使用催化剂。催化剂的实例包括卤化亚铜，如氯化亚铜、溴化亚铜和碘化亚铜；和卤化铜，如氯化铜、溴化铜和碘化铜。从反应性的角度考虑，优选卤化亚铜，特别是氯化亚铜。
催化剂可单独使用或以其组合使用。催化剂可以是市售品。
从反应速率和/或后处理的角度考虑，相对于每mol的2-卤代丁烷化合物(9)，使用的催化剂的量优选为0.0003至0.300mol、更优选0.0006至0.100mol。
实施例
将参考以下实施例来描述本发明。应当理解，本发明不限于这些实施例或者不受这些实施例的限制。
除非另有规定，本文中使用的术语“纯度”是指气相色谱法(GC)中的面积百分比。术语“产物比”是指GC中的面积百分比的比率。术语“收率”通过GC确定的面积百分比计算。
在实施例中，在以下GC条件下进行反应监测和收率计算。
GC条件：GC：毛细管气相色谱仪GC-2010(岛津公司(Shimadzu Corporation))；柱：DB-5，0.25μm×0.25mmφ×30m；载气：He(1.55mL/min)，检测器：FID；柱温：150℃，以5℃/min的速率升高，最高至230℃。
考虑到起始材料和产物的纯度(％GC)，通过以下等式计算收率。
收率(％)＝{[(反应所得产物的质量×％GC)/产物的分子量]÷[(反应中起始材料的质量×％GC)/起始材料的分子量]}×100
THF表示四氢呋喃，GBL表示γ-丁内酯，Et表示乙基基团，且Ts表示对甲苯磺酰基基团。
实施例1：制备3-甲基-1-戊醇(8)，用于制备1-氯-3-甲基戊烷(7)的起始材料
Figure BDA0003961577520000181
于室温将镁(114.82g，4.73克原子)和四氢呋喃(1350g)放入反应器中并在60℃至65℃搅拌19分钟。接下来，在60℃至75℃将2-氯丁烷(9:X6＝Cl)(416.57g，4.50mol)滴加到反应器中。滴加完成后，将反应混合物在75℃至80℃搅拌2小时以获得仲丁基氯化镁(10:X6＝Cl)。
随后，使反应混合物冷却至0℃至10℃的内部温度，然后加入氯化亚铜(0.94g，0.009mol)。将反应混合物搅拌7分钟。搅拌完成后，在0℃至10℃滴加环氧乙烷。滴加完成后，将反应混合物在0℃至10℃搅拌1小时。接下来，将乙酸水溶液(乙酸(562.50g)和水(1687.50g))添加到反应混合物中，随后进行层分离。去除水层。将有机层减压浓缩，并将浓缩物减压蒸馏以获得3-甲基-1-戊醇(8)(404.11g，3.86mol，纯度97.54％)，收率为85.73％。
以下是由此制备的3-甲基-1-戊醇(8)的光谱数据。
核磁共振光谱：1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝0.86(6H,t-like,J＝7.3Hz),1.11-1.21(1H,m),1.30-1.40(2H,m),1.41-1.52(1H,o-like),1.55-1.63(1H,m),1.95(1H,br.s),3.84(2H,t,J＝5.0Hz)；13C-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝11.2,19.1,29.5,31.0,39.4,61.1。
质谱：EI-质谱：(70eV)：m/z 101(M+-1),84,69,56,41,29。
红外吸收光谱(D-ATR)：ν＝3333,2962,2929,2876,1463,1379,1059,1031。
实施例2：制备1-氯-3-甲基戊烷(7:X5＝Cl)
Figure BDA0003961577520000191
于室温将实施例1中制备的3-甲基-1-戊醇(8)(296.85g，2.83mol，纯度97.54％)、吡啶(336.25g，4.25mol)和γ-丁内酯(425.10g)放入反应器中并在40℃搅拌15分钟。
随后，在40℃至60℃滴加甲磺酰氯(389.56g，3.40mol)。滴加完成后，将反应混合物加热至60℃至65℃并搅拌7.5小时。搅拌完成后，加入水(708.50g)和己烷(425.10g)，随后进行相分离。去除水层以获得有机层。将有机层用乙酸水溶液(乙酸(29.83g)和水(372.89g))洗涤，然后用碳酸氢钠水溶液(碳酸氢钠(14.92g)和水(372.89g))洗涤。将由此获得的有机层减压浓缩，并将浓缩物减压蒸馏以获得1-氯-3-甲基戊烷(7:X5＝Cl)(291.29g,2.41mol，纯度100％，b.p.＝104.3至105.0℃/53.3kPa(400.0mmHg))，收率为85.20％。
以下是由此制备的1-氯-3-甲基戊烷(7:X5＝Cl)的光谱数据。
核磁共振光谱：1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝0.88(3H,t,J＝6.5Hz),0.89(3H,t,J＝7.3Hz),1.18(1H,sep-like,J＝7.3Hz),1.32-1.41(1H,m),1.53-1.63(2H,m),1.75-1.84(1H,sext-like,J＝8.1Hz),3.50-3.61(2H,m)；13C-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝11.1,18.5,29.1,31.9,39.4,43.4。
质谱：EI-质谱：(70eV)：m/z 120(M+),84,69,57,41,29。
红外吸收光谱(D-ATR)：ν＝2963,2930,2876,1463,1380,1290,724,658。
实施例3：制备1-氯-2,6-二甲基辛烷(6:X4＝Cl)
Figure BDA0003961577520000192
于室温将镁(89.30g，3.67克原子)和四氢呋喃(1050g)放入反应器中并在60℃至65℃搅拌12分钟。接下来，在60℃至75℃向反应器中滴加根据与实施例2中描述的类似的方法制备的1-氯-3-甲基戊烷(7:X5＝Cl)(422.89g，3.50mol，纯度：99.83％)。滴加完成后，将反应混合物在75℃至80℃搅拌2小时以获得3-甲基戊基氯化镁(4:M2＝MgCl)。
随后，将碘化亚铜(6.67g，0.035克原子)、亚磷酸三乙酯(13.96g，0.084mol)、四氢呋喃(350g)和1-溴-3-氯-2-甲基丙烷(5:X2＝Br，X3＝Cl)(558.10g，3.25mol)放入另一反应器中，然后在0℃至15℃滴加以上获得的3-甲基戊基氯化镁(4:M2＝MgCl)。滴加完成后，将反应混合物在10℃至20℃搅拌3小时。接下来，将氯化铵水溶液(氯化铵(35.00g)和水(964.25g))和20质量％的盐酸(33.50g)加入反应混合物中，随后进行相分离。将由此获得的有机层同样进行减压蒸馏以获得1-氯-2,6-二甲基辛烷(6:X4＝Cl)(538.88g，2.89mol，纯度94.78％，b.p.＝116.1至117.2℃/5.3kPa(40.0mmHg))，收率为88.77％。由此获得的1-氯-2,6-二甲基辛烷(6:X4＝Cl)含有5.22％GC的具有12个碳原子的3,8-二甲基癸烷。
以下是由此制备的1-氯-2,6-二甲基辛烷(6:X4＝Cl)的光谱数据。
核磁共振光谱：1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝0.83-0.88(6H,m),1.00(3H,dd,J＝7.7Hz,1.2Hz),1.14-1.50(9H,m),1.76-1.86(1H,o-like,J＝6.5Hz),3.40(1H,ddd,J＝10.7Hz,6.5Hz,0.8Hz),3.48(1H,ddd,J＝10.7Hz,5.4Hz,1.9Hz)；13C-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝11.4,17.7,17.8,19.1,19.2,24.26,24.28,29.4,29.5,34.25,34.31,35.5,36.6,36.7,51.26,51.31。
质谱：EI-质谱：(70eV)：m/z 176(M+),147,111,69,57,41,29。
红外吸收光谱(D-ATR)：ν＝2961,2929,2874,1462,1379,730。
实施例4：制备3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)
Figure BDA0003961577520000201
于室温将镁(38.27g，1.58克原子)和四氢呋喃(450g)放入反应器中并在60℃至65℃搅拌10分钟。接下来，在60℃至75℃向反应器中滴加实施例3中制备的1-氯-2,6-二甲基辛烷(6:X4＝Cl)(279.70g，1.50mol，纯度：94.78％)。滴加完成后，将反应混合物在75℃至80℃搅拌2小时以获得2,6-二甲基辛基氯化镁(1:M1＝MgCl)。
随后，将碘化亚铜(1.68g，0.017mol)、亚磷酸三乙酯(16.82g，0.10mol)、氯化锂(1.16g，0.027mol)、四氢呋喃(150g)和1-溴庚烷(2:M1＝Br,n＝6)(268.65g，1.50mol)放入另一反应器中，然后在0℃至15℃滴加以上获得的2,6-二甲基辛基氯化镁(1:M1＝MgCl)。滴加完成后，将反应混合物在10℃至20℃搅拌1.5小时。接下来，将氯化铵水溶液(氯化铵(15.0g)和水(413.25g))和20质量％的盐酸(24.36g)加入反应混合物中，随后进行层分离。将由此获得的有机层同样进行减压蒸馏以获得3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)(329.42g，1.36mol，纯度99.57％，b.p.＝125.3至131.5℃℃/0.4kPa(3.0mmHg))，收率为90.90％。由此获得的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)含有0.43％的具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷，但GC未检测到具有14个碳原子的十四烷和具有12个碳原子的3,8-二甲基癸烷。
反应完成时的有机层(即预蒸馏粗产物)含有47.20％的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)(即目标产物)、0.23％的十四烷、1.58％的3,8-二甲基癸烷和0.39％的3,7,10,14-四甲基二十烷，如气相色谱法所测定。将该粗产物减压蒸馏。在减压蒸馏的早期阶段蒸除具有14个碳原子的十四烷和具有12个碳原子的3,8-二甲基癸烷，然后在减压蒸馏的中间阶段蒸除具有17个碳原子的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)。结果，制得高纯度的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)。在蒸馏后期浓缩并蒸除具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷。
以下是由此制备的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)的光谱数据。
核磁共振光谱：1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝0.80-0.95(m,12H),1.0-1.45(m,24H)；13C-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝11.40,11.43,14.12,19.21,19.26,19.70,19.76,22.71,24.51,27.11,29.38,29.48,29.59,29.71,30.05,31.95,32.7。
质谱：EI-质谱：(70eV)：m/z 240(M+),211,183,140,127,113,97,85,71,57,43,29。
红外吸收光谱(D-ATR)：ν＝2958,2925,2872,2855,1463,1377。
实施例5：制备3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)
Figure BDA0003961577520000221
于室温将镁(25.52g，1.05克原子)和四氢呋喃(300g)放入反应器中并在60℃至65℃搅拌14分钟。接下来，在60℃至75℃向反应器中滴加实施例3中制备的1-氯-2,6-二甲基辛烷(6:X4＝Cl)(186.46g，1.00mol，纯度：94.78％)。滴加完成后，将反应混合物在75℃至80℃搅拌2小时以获得2,6-二甲基辛基氯化镁(1:M1＝MgCl)。
随后，将氯化亚铜(1.12g，0.011mol)、亚磷酸三乙酯(11.22g，0.068mol)、氯化锂(0.78g，0.018mol)、四氢呋喃(100g)和1-溴己烷(2:M1＝Br,n＝5)(165.07g，1.00mol)放入另一反应器中，然后在0℃至15℃滴加以上获得的2,6-二甲基辛基氯化镁(1:M1＝MgCl)。滴加完成后，将反应混合物在10℃至20℃搅拌2小时。接下来，将氯化铵水溶液(氯化铵(10.0g)和水(275.50g))和20质量％的盐酸(9.57g)添加到反应混合物中，随后进行层分离。将由此获得的有机层同样进行减压蒸馏以获得3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)(226.85g，1.00mol，纯度99.82％，b.p.＝127.7至127.8℃/0.4kPa(3.0mmHg))，收率为100％。将由此获得的3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)通过GC分析时，未检测到具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷、具有12个碳原子的十二烷和具有12个碳原子的3,8-二甲基癸烷。
反应完成时的有机层(即预蒸馏粗产物)含有42.15％的3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)(即目标产物)、0.29％的十二烷、1.49％的3,8-二甲基癸烷和0.46％的3,7,10,14-四甲基十六烷，如GC所测定。将该粗产物减压蒸馏。在减压蒸馏的早期阶段蒸除具有12个碳原子的十二烷和具有12个碳原子的3,8-二甲基癸烷，然后在减压蒸馏的中间阶段蒸除具有16个碳原子的3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)。结果，制得高纯度的3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)。未蒸除具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷。
以下是由此制备的3,7-二甲基十四烷(3:n＝5)的光谱数据。
核磁共振光谱：1H-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝0.82-0.95(m,12H,1.0-1.45(22H)；13C-NMR(500MHz,CDCl3)：δ＝11.43,14.12,19.21,19.26,19.76,22.72,24.51,27.12,29.42,29.49,29.59,30.01,31.95,32.78,32.80,34.43,36.9。
质谱：EI-质谱：(70eV)：m/z 226(M+),197,169,126,97,85,71,57,43,29。
红外吸收光谱(D-ATR)：ν＝2958,2925,2872,2855,1463,1377。
实施例6：制备3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)
Figure BDA0003961577520000231
于室温将镁(2.49g，0.10克原子)和四氢呋喃(29.26g)放入反应器中并在60℃至65℃搅拌36分钟。接下来，在60℃至75℃向反应器中滴加实施例3中制备的1-氯-2,6-二甲基辛烷(6:X4＝Cl)(18.18g，0.098mol，纯度：94.78％)。滴加完成后，将反应混合物在75℃至80℃搅拌2小时以获得2,6-二甲基辛基氯化镁(1:M1＝MgCl)。
随后，将碘化亚铜(0.11g，0.0011mol)、亚磷酸三乙酯(1.09g，0.0066mol)、氯化锂(0.076g，0.0018mol)、四氢呋喃(9.75g)和对甲苯磺酸己酯(2:X1＝OTs,n＝6)(25.00g，0.098mol)放入另一反应器中，然后在0℃至15℃滴加以上获得的2,6-二甲基辛基氯化镁(1:M1＝MgCl)。滴加完成后，将反应混合物在10℃至20℃搅拌1.5小时。接下来，将氯化铵水溶液(氯化铵(0.98g)和水(26.87g))和20质量％的盐酸(0.93g)添加到反应混合物中，之后过滤，然后进行层分离。将由此获得的有机层同样进行减压蒸馏以获得3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)(20.32g，0.089mol，纯度99.33％，b.p.＝125.3至131.5℃/0.4kPa(3.0mmHg))，收率为91.40％。由此获得的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)含有0.42％的具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷，但GC未检测到具有14个碳原子的十四烷和具有12个碳原子的3,8-二甲基癸烷。
反应完成时的有机层(即预蒸馏粗产物)含有46.20％的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)(即目标产物)、0.33％的十四烷、1.78％的3,8-二甲基癸烷和0.40％的3,7,10,14-四甲基二十烷，如GC所测定。将该粗产物减压蒸馏。在减压蒸馏的早期阶段蒸除具有14个碳原子的十四烷和具有12个碳原子的3,8-二甲基癸烷，然后在减压蒸馏的中间阶段蒸除具有17个碳原子的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)。结果，制得高纯度的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)。在蒸馏后期浓缩并蒸除具有20个碳原子的3,7,10,14-四甲基十六烷。
由此制备的3,7-二甲基十五烷(3:n＝6)的各种光谱数据与实施例4中获得的那些相同。

Claims (2)

1.一种用于制备下式(3)的3,7-二甲基烷烃化合物的方法：
Figure FDA0003961577510000011
其中n是5或6，
所述方法包括：
使以下通式(1)的亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物：
Figure FDA0003961577510000012
其中M1表示Li、MgZ1、CuZ1或CuLiZ1，其中Z1表示卤素原子或2,6-二甲基辛基基团，
与以下通式(2)的亲电烷基试剂进行偶联反应：
Figure FDA0003961577510000013
其中X1表示卤素原子或对甲苯磺酸酯基团，且n如上所定义，
以形成3,7-二甲基烷烃化合物(3)。
2.根据权利要求1所述的用于制备3,7-二甲基烷烃化合物(3)的方法，所述方法还包括：
使以下通式(4)的亲核试剂3-甲基戊基化合物：
Figure FDA0003961577510000014
其中M2表示Li、MgZ2、CuZ2或CuLiZ2，其中Z2表示卤素原子或3-甲基戊基基团，
与以下通式(5)的1,3-二卤代-2-甲基丙烷化合物进行偶联反应：
Figure FDA0003961577510000015
其中X2和X3可以彼此相同或不同并且表示卤素原子，
以形成下式(6)的1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物：
Figure FDA0003961577510000021
其中X4表示卤素原子，以及
由1-卤代-2,6-二甲基辛烷化合物(6)制备亲核试剂2,6-二甲基辛基化合物(1)。
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