CN117326908A - （反，反）-4-乙基-4’-（2-丙烯）-1，1’-双环己烷的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种(反，反)‑4‑乙基‑4’‑(2‑丙烯)‑1，1’‑双环己烷的合成方法，以4‑乙基双环己基酮为原料，先与2‑氧代丙基磷酸二甲酯缩合成反式‑4‑(2‑氧代‑亚丙基)‑4’‑乙基‑1，1’‑双环己烷，再经过两次分步加氢得到反式95％以上的α‑甲基‑4’‑乙基‑[1，1’‑双环己基]‑4‑乙醇，再加甲磺酰氯酯化，之后加无水溴化锂进行溴取代，得到(反，反)‑4‑(2‑溴‑丙基)‑4’‑乙基‑1，1’‑双环己烷；最后加入双(三甲基硅烷基)‑氨基钾(KHMDS)为碱脱溴化氢、经提纯得到目标产物。本发明包含五步成熟反应，总收率可达70％以上，其最终产品的成本普遍远低于原有方法；且后处理较简单，无需异构化，即可得到反式95％以上目标产品。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及一种4-反式烷基环己基烯的合成方法，具体涉及一种(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷的合成方法。
背景技术
(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷液晶，是优良液晶单体品种之一，具有高介电常数、低粘度，高热稳定性能等特点，因而在混合液晶材料中，是优秀的液晶单体。近十年来，该类液晶材料的在世界范围内的总需求量一直处于迅猛增长的状态。
(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷作为重要的液晶单体，其在液晶面板中用量大，品质要求高，因此对其合成方法的要求也比较高。寻找价格低廉、原子利用率高、更加符合环保要求的合成方法是目前科研领域及其重要的研究课题之一。
目前，合成工业生产主要以反-4-(反-4’-正丙基环己基)环己酮(3HHK)为原料，经Wittig反应、酸解反应、碱性条件下异构化、Wittig反应等操作最终得到目标产物，国内大多数厂家采用此方法，合成路线如下：
该方法多次使用Wittig反应，存在分子利用率低的问题，且所用的氯甲醚三苯基膦盐，溴乙烷三苯基膦盐价格贵，用量大，导致成本高。
发明内容
本发明的目的是本研究的目的是寻找较现行生产工艺更为经济、环境友好、原子利用率更高的合成方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种4-反式烷基环己基烯的合成方法，包含：
步骤1，缩合：以4-乙基双环己基酮为原料，与2-氧代丙基磷酸二甲酯在碱性条件下发生缩合反应，生成反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷；
步骤2，分步加氢：反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷先对烯键加氢还原，再对酮基加氢还原，生成α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇；
步骤3，酯化：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇与甲磺酰氯酯化反应生成α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯；
步骤4，卤代：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯与无水溴化锂发生卤代反应，生成(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷；
步骤5，脱除溴化氢：(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷在强碱作用下脱除溴化氢，形成E-扎伊采夫产物(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷。
可选地，步骤1中，2-氧代丙基磷酸二甲酯与4-乙基双环己基酮的摩尔比为1.2～1.5：1。
可选地，步骤1中，所述碱性条件是指加入强碱，所述强碱与2-氧代丙基磷酸二甲酯等物质的量，所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠；和/或，溶剂为甲醇水溶液，甲醇与水的体积比为1～4:1。
可选地，步骤2中，所述烯键加氢还原采用3％钯碳为催化剂，溶剂为大位阻醇类溶剂，所述大位阻醇类溶剂为叔丁醇、叔戊醇、异丙醇中的至少一种；所述催化剂的用量以反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷的重量计为0.2-0.5％。
可选地，步骤2中，所述烯键加氢还原还加入氯化钇作为助催化剂，所述助催化剂的用量为反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷的重量计的0.1-0.2％；所述烯键加氢的工艺温度为35～60℃；加氢压力0.02～0.05MPa。
可选地，步骤2中，所述酮基加氢还原采用10％钌碳作为催化剂，其用量为1-3％重量比，以所述烯键加氢的产物计。
可选地，步骤2中，所述酮基加氢还原的工艺温度为50-80℃；加氢压力为0.2～0.5MPa。
可选地，步骤3中，甲磺酰氯的用量为α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)物质的量的1.1～1.25倍；和/或，还加入有机碱作为缚酸剂，所述有机碱为三乙胺、吡啶、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶中的至少一种。
可选地，步骤4中，无水溴化锂的用量为α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯的2.5～3倍，以物质的量计；和/或，反应温度为50-80℃。
可选地，步骤5中，所述强碱具有高位阻，为叔丁醇钾、叔丁醇钠、二异丙基氨基锂、二异丙基氨基钠中的至少一种；所述强碱的用量为2-2.2倍物质的量的(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
α，β-不饱和酮加氢虽然是分两步加氢，但加氢中间体只需要简单抽滤后，即可进行酮基加氢。具体来说，本发明使用3％钯碳为催化剂，氯化钇为助催化剂，位阻较大的叔丁醇为溶剂，对烯键加氢得到95％以上的反式产品；采用简单过滤除催化剂后，滤液加10％钌碳，低温，中压即可完成酮基的加氢。该加氢工艺操作简单，反式转化率高。
本发明还选择高位阻的碱，并优选溶剂，一步法完成脱溴化氢异构化，制备出高区域选择性反式扎伊采夫规则烯烃，收率较高。
本发明为五步反应，总收率可达70％以上，其最终产品的成本普遍远低于原有方法；且后处理较简单，无需异构化，即可得到反式95％以上目标产品。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本发明保护范围。
本发明的合成(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷的反应路线如下：
具体步骤如下：
第一步，4-乙基双环己基酮先与2-氧代丙基磷酸二甲酯在碱性条件下缩合成反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(1A)。
2-氧代丙基磷酸二甲酯与4-乙基双环己基酮的摩尔比为1.2-1.5：1。
所述碱性条件是指加入强碱，例如，氢氧化钾或氢氧化钠。强碱与2-氧代丙基磷酸二甲酯等物质的量。
溶剂为甲醇及水中的至少一种。例如，可以是甲醇水溶液，体积比可以是1～4:1。当甲醇的量不足时，反应体系为非均相体系，反应较慢，因此，可以选择甲醇：水＝4:1(体积比)的溶剂。
作为示例，该步骤可以为：先向反应容器中加入2-氧代丙基磷酸二甲酯和4-乙基双环己基酮，控温≤5℃，滴加6.3％氢氧化钾的甲醇水溶液(甲醇：水＝4；1)相对于4-乙基双环己基酮的1.2-1.5倍物质的量(摩尔数)，随着氢氧化钾的滴加，反应液渐变为暗黄色，加完后控温20～35℃之间，保温24～28小时，之后向反应液中加入3-4V体积的石油醚萃取，分液有机层0.5重量比(以4-乙基双环己基酮的质量计)的水水洗，0.5重量比3％碳酸氢钠洗涤，0.5倍重量比水洗至中性，浓缩得到1A产品，缩合反应收率93-98％。
第二步，分步加氢：第一步的产品1A加高位阻醇类溶剂，3％钯碳、氯化钇为催化剂，先低温低压立体选择性加氢还原双键制备高反式的(反式，反式)-4-(2-氧代-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(2B)。抽滤后，加入10％钌碳，低温、中压加氢成α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)。
在可以查阅到的资料中，α，β-不饱和酮加氢制备饱和醇的方式，一般都是分步加氢，先加烯键，且环己基甲烯的烯键加氢大多是顺式产物；之后再使用硼氢化钠、甲酸铵等供氢剂还原酮基。具体来说，先使用3％钯碳，进行烯键加氢，且加氢一般都是顺式加氢，顺式较多；再酮基加氢，由于酮基位阻较大，很难与催化剂接触，一般需要高温高压，且加入助催化剂，且产物的C-O键会进一步氢解成烃类。一般催化剂都是铂、铑、钌或氧化铬铜，高活性的W-6型兰尼镍，但兰尼镍活性低一般需要高温70～100℃，高压5-10MPa。铂为催化剂，常加入氯化铁或氯化锡为助催化剂。
本发明采用2步加氢的方式进行α，β-不饱和酮烯键反式加氢还原。1)采用钯碳对烯键加氢；为了提高反式构型的含量，本发明钯炭和使用了氯化钇为复合催化剂，并采用位阻较大的醇类溶剂，例如，叔丁醇、叔戊醇、异丙醇等加氢溶剂，溶剂用量为1A的2-4倍重量比。助催化剂氯化钇可以将烯键加氢的反式含量由85％提高至95％。加氢得到反式超过95％以上的烯键加成产物(反式，反式)-4-(2-氧代-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(2B)；烯键加氢收率100％。2)进行α，β-不饱和酮酮基加氢：将烯键加氢产物2B简单抽滤以滤除催化剂后，滤液加入2B理论重量1-3％重量比的10％钌碳为酮基加氢催化剂；低温中压下，酮基加氢至醇α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)，加氢粗品收率93-97％。
作为示例，该分步加氢步骤可以是：向反应瓶中加入反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(1A)，加入2-3重量比的叔丁醇，0.2-0.5％重量比的3％钯碳，0.1-0.2％重量比的氯化钇，35～60℃，加氢压力0.02～0.05MPa；加氢得到反式超过95％以上的烯键加成产物(反式，反式)-4-(2-氧代-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(2B)，抽滤，滤除3％钯碳、氯化钇助催化剂，可回收套用十次以上；滤液中加入1-3％重量比的10％钌碳为酮基加氢催化剂；工艺温度为50-80℃，工艺压力为0.2～0.5MPa；加氢完成后浓缩回收叔丁醇，得到α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇粗品(2A)，收率为93-97％。
第三步：向产品2A中加入甲磺酰氯，得到中间体α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(3A)。
该步骤将羟基酯化，以便于后续卤代。为了加速反应的进行，还加入碱作为缚酸剂，以消耗生成的酸，所述碱可以是有机碱，例如三乙胺、吡啶、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶中的至少一种。碱的用量是α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)物质的量(摩尔比)的1.05～1.15倍；甲磺酰氯的用量为α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)物质的量(摩尔比)的1.1～1.25倍；反应温度优选15～45℃；反应溶剂优选四氢呋喃、甲苯、环戊基甲醚等溶剂，溶剂用量为2-4倍的α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)重量比；α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(3A)产品收率93-98％。
作为示例，该步骤可以是：向反应瓶中加入α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)，0.5-2倍重量比的四氢呋喃，加热至40～45℃全溶后，降温至0～5℃，加入1.05～1.15倍2A物质的量(摩尔比)三乙胺，之后控温0～5℃滴加1.1～1.25倍2A物质的量(摩尔比)的甲磺酰氯，加完后0-5℃保温1小时，之后室温10-45℃搅拌0.5小时，控温0～10℃滴加1倍重量比的水水解，之后减压浓缩回收四氢呋喃，2-3重量比的二氯甲烷萃取，再加入0.2-0.3倍重量比的水洗一次，0.2-0.3倍重量比的3％碳酸氢钠水溶液洗涤一次，再加入0.2-0.3倍重量比的水水洗，约洗涤两次水洗中性，浓缩、得到：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(3A)(收率93-98％)。
第四步：向第三步粗品中加无水溴化锂，回流反应得到(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(4A)。
溶剂可以为四氢呋喃、甲苯、环戊基甲醚等溶剂，用量3-5倍重量比α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(3A)。无水溴化锂作为溴代试剂，用量为3A的2.5-3倍物质的量比(摩尔比)；反应温度优选50-80℃。
作为示例，该步骤可以是：反应瓶中加入α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯3A，加入3-5倍重量比的四氢呋喃，加入2.5～3倍3A物质的量比(摩尔比)的无水溴化锂，加完后，氮气置换两次，氮气保护下升温至50～80℃反应4小时，反应液降温至0～5℃，加1-2倍重量比的水水解，浓缩回收四氢呋喃后，加入2-3倍重量比的二氯甲烷萃取，再加入0.2-0.3倍重量比的水水洗，加入0.2-0.3倍重量比的3％碳酸氢钠溶液水洗一次，0.2-0.3倍重量比的水水洗中中性，浓缩、结晶得到(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(4A)，收率94-98％。
第五步：将产品4A为原料，使用高位阻强碱为碱脱溴化氢，制备高选择性高反式的扎伊采夫产物(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷(5A)。
在脱溴化氢所使用的高位阻强碱为位阻较大的叔丁醇钾、叔丁醇钠、二异丙基氨基锂、二异丙基氨基钠、双(三甲基硅烷基)-氨基钾等碱；所述碱的用量一般为1.1-1.5倍物质的量(摩尔比)的(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(4A)。有报道叔丁醇钾会使霍夫曼产物异构化为扎伊采夫产物。本文意外发现，在本发明的工艺中，双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)作为强碱脱溴化氢时，扎伊采夫产物烯烃比例更大，且由于此碱碱性更强，位阻更大，使得反应速率变快，且得到了超过95％的E-扎伊采夫产物。推测可能碱性越强越容易转位，位阻越大，且本发明使用了极性非质子溶剂，大大提高E-扎伊采夫产物烯烃比例。
一些实施例中，本发明使用至少1.1摩尔比的双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)脱溴化氢反应；其中，双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)用来脱溴化氢成烯，由于①KHMDS碱性较强，极易进攻β-H，大大提高了反应速率；②使用了KHMDS使得产物是主要形成取代基较多的扎伊采夫产物；③且由于双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)的位阻较大，使得形成的扎伊采夫产物烯烃主要是E-扎伊采夫产物烯烃；反应过程如下：
④意外发现使用了KHMDS可使得霍夫曼产物的烯烃逐渐异构化，形成扎伊采夫产物的烯烃；使得最终扎伊采夫产物烯烃的转化率＞99％；烯烃异构化的反应过程如下：
总之，本发明使用了位阻较大的强碱双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)脱溴化氢，由于以上4点的综合作用，使得产品中霍夫曼产物的烯烃＜1％，且得到超过95％目标产物(5A)E-扎伊采夫产物。反应总过程如下：
该方法经简单过程制备出高区域选择性高纯度的E-扎伊采夫产物：(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷(5A)。
使用的溶剂可以选择为极性非质子溶剂，二甲基亚砜、二氧六环；反应温度选择45-70℃。
作为示例，该步骤可以是：向反应瓶中，依次加入1.1-1.5倍4A物质的量(摩尔比)的双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)、2-3倍4A体积的DMSO，加完后，氮气置换后，氮气保护下升温至50～55℃，滴加50％(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(4A)的DMSO混合液，反应液升温至45～70℃搅拌12小时，之后氮气保护下降温至10～15℃，滴加1-2倍重量比的5％氯化铵水溶液水解，有机层加有2-3倍重量比的石油醚萃取，分液，加入0.2-0.3倍重量比的水水洗一次，约总共水洗四次可洗到中性，之后过20％重量比的硅胶60-100目，过柱，浓缩得到(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷(粗品收率90-95％)，之后柱层析，再加2-3倍重量比的乙醇结晶，烘干得到纯品(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷(5A)收率85--90％。
本发明的实施例所使用的原料、试剂均为市售。
实施例
第一步：反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(1A)的合成(95％)
向反应瓶中加入4-乙基双环己基酮208g(1mol)、2-氧代丙基磷酸二乙酯226.5g(1.5mol)，氮气保护下降温至0～5℃，控温5℃以下滴加1334g 6.3％氢氧化钾的甲醇水溶液(甲醇：水＝4：1，体积比)，滴加完毕后，缓慢升温至20～35℃，保温28h。
向反应液中加入800ml石油醚萃取，分液，有机层加入100g水水洗一次，之后加入100g 3％碳酸氢钠溶液洗涤一次，之后再加入100g水洗至中性，之后小于100℃减压浓缩得到反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷235.6g粗品(0.95mol)，收率95％。
第二步：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇制备(95％)
1、(反式，反式)-4-(2-氧代-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(2B)的合成(100％)
反应瓶中加入反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷235.6g(0.95mol)粗品，加入500g叔丁醇作溶剂，加入0.5％重量比1.18g 3％钯碳为催化剂，0.1％重量比的氯化钇为助催化剂，0.02MPa，50-55℃加氢12h，先烯键加氢后，制备含95％以上的(反式，反式)-4-(2-氧代-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(237.5g，收率100％)。抽滤回收3％钯碳和氯化钇催化剂。
2、α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)的合成(95％)
向上述抽滤滤液中加入加入2.5％重量比3g 10％钌碳，控温60-80℃，0.5MPa加氢8h，加氢合格后，抽滤回收10％钌碳，可套用于此步反应。浓缩回收叔丁醇，加石油醚溶料，得到α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇粗品(227.4g，0.9025mol，收率95％)。
第三步：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(3A)的合成(95％)
反应瓶中加入239.4gα-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(0.9025mol)，180g四氢呋喃，加热至40～45℃溶料，降温0-5℃，加入112g1.1mol 1.228eq三乙胺，之后氮气保护下，滴加甲磺酰氯1.083mol 1.2eq 124g，加完后0-5℃保温1小时，之后室温20-35℃搅拌0.5小时，控温0～10℃滴加250g水水解，减压浓缩，粗品加500g二氯甲烷萃取，之后加入100g水洗一次，100g 3％碳酸氢钠水溶液洗涤一次，再加入100g水水洗，约洗涤两次水洗中性，浓缩、得到282.9g：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(0.8573mol，收率95％)。
第四步：(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(4A)的合成(95％)
反应瓶中加入282.9gα-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(3A)0.8573mol，1410g四氢呋喃，搅拌均匀后，加入212.2g无水溴化锂(2.44mol 2.85eq)，加完后，氮气置换两次，氮气保护下升温至70～75℃反应4小时，反应液降温至0～5℃，加400g水水解，浓缩溶剂后，加入1000g二氯甲烷萃取，加100g水水洗一次，100g 3％碳酸氢钠溶液水洗一次，100g水水洗中中性，浓缩、结晶得到256.4g 0.814mol(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷，收率95％。
第五步：(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷的制备(5A)的合成(87.4％)
三口瓶中，依次加入211.1g双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)(1.058mol)、500mlDMSO，加完后，氮气置换后，氮气保护下升温至50～55℃，滴加50％512.8g(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷的DMSO混合液(256.4g粗品0.814mol)，反应液50～55℃搅拌12小时，之后氮气保护下降温至10～15℃，氮气保护下滴加200g 5％氯化铵水溶液水解，有机层加有500g石油醚萃取，分液，加入100g水一次水洗一次，约总共水洗四次可洗到中性，过柱35g硅胶60-100目，浓缩得到175.2g(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷(0.7326mol，粗品收率92％)，之后柱层析提纯，乙醇结晶，烘干得到纯品166.5g(结晶收率95％)，总收率87.4％。
综上所述，本发明以4-乙基双环己基酮为原料，先与2-氧代丙基磷酸二甲酯缩合成反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(1A)，再经过两次分步加氢制备成反式95％以上的α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)，再加甲磺酰氯酯化生成α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯(3A)，之后加入无水溴化锂进行溴取代，得到(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷(4A)。最后加入双(三甲基硅烷基)-氨基钾(KHMDS)为碱脱溴化氢和异构化，经提纯得到(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷(5A)，经提纯得到最终成品。其中，烯键加氢步骤采用位阻大的醇作为溶剂、钯炭+氯化钇复合催化剂(氯化钇为助催化剂)，有助于形成需要的反式产物；酮基还原中，使用10％钌炭增加了催化剂的活性，低温(50-80℃)低压加氢，减少了酮基过度加氢成烃，减少了副产物产生。进一步地，本发明还选择高位阻的碱，特别是KHMDS，并采用极性非质子溶剂，可以一步法完成脱溴化氢异构化，制备出高区域选择性反式扎伊采夫规则烯烃，且收率较高。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷的合成方法，其特征在于，该方法包含：
步骤1，缩合：以4-乙基双环己基酮为原料，与2-氧代丙基磷酸二甲酯在碱性条件下发生缩合反应，生成反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷；
步骤2，分步加氢：反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷先对烯键加氢还原，再对酮基加氢还原，生成α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇；
步骤3，酯化：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇与甲磺酰氯酯化反应生成α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯；
步骤4，卤代：α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯与无水溴化锂发生卤代反应，生成(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷；
步骤5，脱除溴化氢：(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷在强碱作用下脱除溴化氢，形成E-扎伊采夫产物(反，反)-4-乙基-4’-(2-丙烯)-1，1’-双环己烷。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤1中，2-氧代丙基磷酸二甲酯与4-乙基双环己基酮的摩尔比为1.2～1.5：1。
3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤1中，所述碱性条件是指加入强碱，所述强碱与2-氧代丙基磷酸二甲酯等物质的量，所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠；和/或，溶剂为甲醇水溶液，甲醇与水的体积比为1～4:1。
4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤2中，所述烯键加氢还原采用3％钯碳为催化剂，所述催化剂的用量以反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷的重量计为0.2-0.5％；和/或，溶剂为大位阻醇类溶剂，所述大位阻醇类溶剂为叔丁醇、叔戊醇、异丙醇中的至少一种。
5.如权利要求4所述的合成方法，其特征在于，步骤2中，所述烯键加氢还原还加入氯化钇作为助催化剂，所述助催化剂的用量为反式-4-(2-氧代-亚丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷的重量计的0.1-0.2％；所述烯键加氢的工艺温度为35～60℃；加氢压力0.02～0.05MPa。
6.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤2中，所述酮基加氢还原采用10％钌碳作为催化剂，其用量为1-3％重量比，以所述烯键加氢的产物的重量计。
7.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤2中，所述酮基加氢还原的工艺温度为50-80℃；加氢压力为0.2～0.5MPa。
8.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤3中，甲磺酰氯的用量为α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇(2A)物质的量的1.1～1.25倍；和/或，还加入有机碱作为缚酸剂，所述有机碱为三乙胺、吡啶、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶中的至少一种。
9.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤4中，无水溴化锂的用量为α-甲基-4’-乙基-[1，1’-双环己基]-4-乙醇甲磺酰酯的2.5～3倍，以物质的量计；和/或，反应温度为50-80℃。
10.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤5中，所述强碱为双(三甲基硅烷基)-氨基钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、二异丙基氨基锂、二异丙基氨基钠中的至少一种；所述强碱的用量为1.1-1.5倍物质的量的(反，反)-4-(2-溴-丙基)-4’-乙基-1，1’-双环己烷。
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