專利名稱：一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法
技術領域：
本發明屬于有機化學領域，涉及ー種4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法。
背景技術：
4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛又稱五碳醛(C5)或Y _こ酰氧基惕各醛，是重要的醫藥中間體。五碳醛具有異戊烯結構，一端是酯基，另一端是醛基，酷基可轉化成多種官能團，更重要的是可以制備成磷酸酯化合物，通過wittig反應實現與另ー五碳醛(如十五 碳膦酸酷)的醛基對接，合成多聚異戊ニ烯鏈，是合成維生素Aこ酸酯和各種類胡蘿卜素的重要中間體。合成4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的路線較多，其中主要以異戊ニ烯為原料的合成路線最具備經濟前景(《4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛合成新エ藝》，楊澤慧，閻海英，奚力，陳新志)，從異戊ニ烯為原料，制備得到氯酯后，再制備4-こ酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛。由異戊ニ烯為原料制備氯酯，常用方法為次氯酸和異戊ニ烯加成，但收率不高，現有ー種方法是采用次氯酸叔丁酯在こ酸中和異戍ニ烯進行加成(William Oroshnik, RobertA. Mallory, Tne Reaction of Isoprene witn t-Butyl Hypochlorite in HydroxylicSolvents, 1950)，由于解決了溶解度的問題，所以收率大大提高。現有技術中由氯酯制備4-こ酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的方法主要有以下幾種
(I)DMSO 氧化(kornblum 反應)
I0_____1.1; r.V!:'' a. .10
,レ..'..0 . 「H1.':ジ r "ハrv又、
Cl'し
該方法得到的4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛經過在實驗室多次試驗，發現產率普遍較低，收率為40 50%，需要除去甲硫醚，重復性差，而且該方法所使用的試劑DMSO毒性較大，后處理過程中產生大量的廢水，不利于環保。《4-こ酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛合成新エ藝》中對該反應進行了改進，能夠得到97%的收率，可是經過文獻調查，有專利指出該改進方法的收率難以達到，而通過重復試驗，證實確實很難達到，而且操作復雜，増加生產成本；產生甲硫醚，對空氣污染較大，且不可避免產生大量廢水；沒有回收催化劑TEMPO，成本昂貴(見CN200710029071. 4反式-4_乙酸氧基_2_甲基_2- 丁稀醒的制備方法)。(2)烏洛托品氧化(So_elt反應)
IM島洛tt晶I0
,もノへ。+,.パ、_ ................................................................-表メ、ソへ,r.,'
ClB2O-.
該方法適用于芐鹵類化合物氧化成醛，產率為60 70%，對于脂肪鹵代烴類化合物，得率較低，一般只有20%左右。所以，該方法對于合成4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛收率不高，因為合成4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的原料1-こ酰氧基-4-氯-3-甲基-2- 丁烯是屬于烯丙基鹵類化合物，其產率難以突破70%，而且廢水量也較大，不利于環保。所以該方法還有不足的地方。由氯酯制備4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的方法中，還有些會用到溶劑DMF和催化劑TEMPO，但溶劑DMF難以回收，最后會以污水的形式排放到環境當中，昂貴的催化劑TEMPO也沒有回收。如今在這個建設資源節約型、環境友好型的社會，產物高回收率的同吋，又能減少對環境的污染排放，節約成本的有機合成路線才符合國家和社會需求。
發明內容
本發明的目的在于提供ー種4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法。本發明所采取的技術方案為
ー種4-こ酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法，包括以下步驟
1)在銨鹽類化合物催化作用下，氯酯與甲酸鹽在有機溶劑中進行甲酯化反應，得雙
酷；
權利要求
1.一種4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛的制備方法，包括以下步驟 1)在銨鹽類化合物催化作用下，氯酯與甲酸鹽在有機溶劑中進行甲酯化反應，得雙酷； 2)于室溫下，用烷基羧酸鹽催化雙酯與甲醇進行酯交換反應，得醇酯； 3)于氧氣氛圍下，溶于極性非質子溶劑的醇酯在四甲基哌啶氧化物和氯化亞銅催化下進行氧化反應，得4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛； 所述氯酯為1-乙酰氧基-4-氯-3-甲基-2- 丁烯，雙酯為4-乙酰氧基-2-甲基-丁烯-1-醇甲酸酯，醇酯為4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯-1-醇。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于該制備方法，包括以下步驟 1)將氯酯溶于丙酮或乙腈中，加入甲酸鉀、銨鹽類化合物，升溫至回流反應7 12h，冷卻至室溫后，過濾，蒸餾回收溶劑，加入乙酸乙酯，水洗，濃縮，得到雙酯； 2)向雙酯中依次加入甲醇、烷基羧酸鹽，于室溫下反應2 3h，減壓蒸餾回收甲醇，力口入乙酸乙酯溶解，濾去催化劑，濃縮，得醇酯； 3)將醇酯溶解于極性非質子溶劑中，加入四甲基哌啶氧化物、氯化亞銅，反應于氧氣氛圍下升溫至回流反應2 6h，冷卻至常溫后，過濾回收氯化亞銅，蒸餾回收溶劑后，加入甲醇，并用石油醚萃出其中的氮氧自由基化合物，濃縮回收氮氧自由基化合物，將甲醇蒸餾回收后，在5mmHg的壓力下蒸餾，得4-乙酰氧基-2-甲基-2- 丁烯醛。
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于四甲基哌啶氧化物為4-羥基-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、4-甲氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物或4-乙酰氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物。
4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于烷基羧酸鹽為醋酸鈉。
5.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于甲酸鹽為甲酸鉀、甲酸鈉或甲酸鈣。
6.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟I)有機溶劑為丙酮或乙腈。
7.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟3)極性非質子溶劑為丙酮或乙腈。
8.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟I)氯酯與甲酸鹽、銨鹽類化合物的摩爾比為1:1 2 :0. Ol O. 10，氯酯在有機溶劑中的濃度為1. 5 3mol/L。
9.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟2)雙酯與烷基羧酸鹽的摩爾比為1:0. 01 O. 10，雙酯在甲醇中的濃度為1. 5 3mol/L。
10.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于步驟3)醇酯與四甲基哌啶氧化物、氯化亞銅的摩爾比為1:0. 01 O. 05 :0. 01 O. 10，醇酯在極性非質子溶劑中的濃度為1. 5 3mol/L。
全文摘要
本發明公開了一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法，包括1-乙酰氧基-4-氯-3-甲基-2-丁烯經甲酯化反應、酯交換反應、氧化反應得到產物4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醇。本發明綜合考慮到了原料成本和環保的問題，采用三步條件溫和、高收率的反應由氯酯合成4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛，每一步的反應都采用了易回收的有機溶劑，極大限度地減少了污染的排放，通過合成路線的改良，有效避免了污染問題，提高了收率，降低原料成本，實現了資源化有效處理，適合工業化生產。
文檔編號C07C69/145GK103012131SQ20121047654
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者陶正國, 關開創, 吳敏, 孫丹丹, 陳小兵 申請人:廣州立達爾生物科技股份有限公司