專利名稱：4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于合成醫藥中間體的4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醛的 制備方法。
背景技術：
4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醛，又稱為五碳醛，是合成維生素A的重要中間
體之一，其結構式如下
<formula>formula see original document page 3</formula>US5527952報道采用2，2，6，6_四甲基哌啶氧化物(TEMPO)為主催化劑，CuCl為助 齊U，在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，通氧氣對4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇進 行催化氧化反應，得到4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醛，但該方法選擇性較差，副反應 較多，得到的產物反式產物含量較低。而且由于以CuCl為助劑，反應過程中會產生大量的 固廢，對環境產生污染，不利于產物后處理。
發明內容
本發明主要克服了在4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醛制備過程中存在選擇 性差、后處理復雜及對環境污染嚴重等問題，提供一種選擇性高、反應條件溫和、操作簡單、 反應過程中不會產生固廢，且產物易于提純的一種4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醛的 制備方法。為達到上述的目的，本發明采用如下技術方案一種4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醛的制備方法，以4-乙酰氧基_2_甲 基-2- 丁烯-1-醇為原料，含氧氣體作為氧化劑，在溶劑中以四甲基哌啶氧化物的系列化合 物作為主催化劑(結構通式如下所示)，以反應過程中不會有沉淀產生且價廉易得的硝酸 鐵作為助劑，在一定溫度條件下催化氧化得到4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醛。
<formula>formula see original document page 3</formula>
Z (-OR, -NHR, -N = C (R) 2)R (氫或C1-C6直鏈或支鏈的烷基)所述的四甲基哌啶氧化物的系列化合物為4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物 (THMPO)、4_氧-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物(4-0-TEMP0)，4-甲氧基_2，2，6，6-四甲基哌 啶氧化物(4-0CH3-TEMP0)，4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物(4_ΝΗ2_ΤΕΜΡ0)和4-乙酰 氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物(4-AcNH-TEMPO)中的一種。所述的主催化劑優選采用4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物(THMPO)、 4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物(4-0-TEMP0)中的一種。所述溶劑為乙酸、二氯甲烷、甲苯、三氟甲苯中的任意一種；助劑為無水或含結晶 水的硝酸鐵中的一種；反應溫度為O 120°C。所述的溶劑優選為三氟甲苯；助劑優選為含9個結晶水的硝酸鐵；反應溫度優選 為 20 60°C。所述的氧化劑為純氧或空氣，且在常壓或接近常壓狀態下通入。所述的主催化劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的摩爾比為 0. 01-0. 10 1。所述的主催化劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇的摩爾比優選為 0. 03-0. 07 1。所述的助劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇的摩爾比為0.01-0. 10 1。所述的助劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的摩爾比優選為 0. 03-0. 07 1。本發明的有益效果為使用的催化劑能夠高選擇性的合成4-乙酰氧基-2-甲 基-2-丁烯-1-醛(反式異構體)，反應條件溫和，工藝操作性好，成本費用低，環境污染小； 所得產品純度高，適宜大規模工業生產。
具體實施例方式
下面通過具體實施例，對本發明作進一步的描述。實施例1在配有磁力攪拌的IOOml三口圓底燒瓶中，加入4-乙酰氧基_2_甲基_2_ 丁 烯-1-醇14. 40g(0. IOmol)和溶劑三氟甲苯20ml，40°C條件下攪拌3 5min，然后依次加 入 THMPO 0. 86g(5mmol)及 Fe (NO3) 3 ·9Η20 2. 02g (5mmol)，并緩慢通入純氧。反應 3h 取樣， GC分析知4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的轉化率為99. 3%。實施例2在配有磁力攪拌的IOOml三口圓底燒瓶中，加入4-乙酰氧基_2_甲基_2_ 丁烯-1-醇14. 40g(0. IOmol)和溶劑三氟甲苯20ml，20°C條件下攪拌3 5min，然后依次加 入 4-0-TEMP0 0.52g(3mmol)&Fe(N03)3*9H20 1. 21g(3mmol)，并緩慢通入純氧。反應 6h 取樣，GC分析知4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的轉化率為99. 6%。實施例3在配有磁力攪拌的100ml三口圓底燒瓶中，加入4-乙酰氧基_2_甲基_2_ 丁 烯-1-醇14. 40g(0. IOmol)和溶劑三氟甲苯20ml，60°C條件下攪拌3 5min，然后依次加Λ 4-0CH3-TEMP0 0. 86g(IOmmol)及無水 Fe(NO3) 3 2. 02g(IOmmol)，并緩慢通入純氧。反應 5h取樣，GC分析知4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的轉化率為98. 8%。實施例4 在配有磁力攪拌的IOOml三口圓底燒瓶中，加入4-乙酰氧基_2_甲基_2_ 丁 烯-1-醇5. 76g(40mmol)和溶劑甲苯40ml，0°C條件下攪拌3 5min，然后依次加入THMPO 0. 43g(2. 5mmol)及 Fe (NO3)3 · 9H201. Olg (2. 5mmol)，并緩慢通入純氧。反應 7h 取樣，GC 分 析知4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的轉化率為98. 4%。實施例5在配有磁力攪拌的IOOml三口圓底燒瓶中，加入4-乙酰氧基_2_甲基_2_ 丁 烯-1-醇5. 76g(42mmol)和溶劑二氯甲烷40ml，120°C條件下攪拌3 5min，然后依次加入 4-NH2-TEMP0 0.52g(3_ol)&Fe(N03)3.9H20 1. 21g(3mmol)，并緩慢通入純氧。反應 5h 取 樣，GC分析知4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的轉化率為99. 2%。實施例6在配有磁力攪拌的IOOml三口圓底燒瓶中，加入4-乙酰氧基_2_甲基_2_ 丁 烯-1-醇5. 76g (40mmol)和溶劑乙酸40ml，25 °C條件下攪拌3 5min，然后依次加入 4-AcNH-TEMPO 0. 34g(2mmol)及 Fe (NO3) 3 ·9Η20 0. 81g(2mmol)。敞 口反應 6h 取樣，GC 分析 知4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的轉化率為99. 5%。實施例7在配有磁力攪拌的IOOml三口圓底燒瓶中，加入4-乙酰氧基_2_甲基_2_ 丁 烯-1-醇5. 76g (40mmol)和溶劑乙酸40ml，80°C條件下攪拌3 5min，然后依次加入THMPO 0. 31g(0. 4讓ol)及 Fe(NO3)3 ·9Η200· 81g(0. 4mmol)。敞口反應 6h 取樣，GC 分析知:4_ 乙酰 氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇的轉化率為98. 7%。
權利要求
一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征在于以4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇為原料，以純氧或空氣作為氧化劑，在溶劑中以四甲基哌啶氧化物的系列化合物作為主催化劑，硝酸鐵作為助劑，一定溫度條件下催化氧化得到4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛。
2.根據權利要求1所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征 在于所述的四甲基哌啶氧化物的系列化合物為4-羥基-2，2，`6，6-四甲基哌啶氧化物、 4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物)，4-甲氧基_2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物，4-氨基-2， 2，6，6-四甲基哌啶氧化物和4-乙酰氨基_2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物中的一種。
3.根據權利要求1或2所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特 征在于所述的催化劑采用4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物、4-氧-2，2，6，6-四甲基 哌啶氧化物中的一種。
4.根據權利要求1所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征在 于所述溶劑為乙酸、二氯甲烷、甲苯、三氟甲苯中的任意一種；助劑為無水或含結晶水的 硝酸鐵中的一種；反應溫度為O 120°C。
5.根據權利要求4所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征在 于所述的溶劑為三氟甲苯；助劑為含9個結晶水的硝酸鐵；反應溫度為20 60°C。
6.根據權利要求1所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征在 于所述的氧化劑為純氧或空氣。
7.根據權利要求1所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征在 于所述的主催化劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇的摩爾比為0.01-0. 10 1。
8.根據權利要求7所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征在 于所述的主催化劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇的摩爾比為0.03-0. 07 1。
9.根據權利要求1所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征在 于所述的助劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇的摩爾比為0.01-0. 10 1。
10.根據權利要求9所述的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，其特征 在于所述的助劑與4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇的摩爾比為0.03-0. 07 1。
全文摘要
本發明公開了一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制備方法，以4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇為原料，以純氧或空氣作為氧化劑，在溶劑中以四甲基哌啶氧化物的系列化合物作為主催化劑，硝酸鐵作為助劑，一定溫度條件下催化氧化得到4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛。本發明的制備方法具有選擇性高、反應條件溫和、操作簡單、反應過程中不會產生固廢，且產物易于提純的特點。
文檔編號C07C69/145GK101817747SQ20101016623
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者于緒平, 梁智平, 胡贊喜 申請人:浙江醫藥股份有限公司維生素廠