[發明專利]一種制備2,3-蒎二酮的新方法

無效

• 申請號: 201310055311.3
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103086852A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 楊益琴;王石發;徐徐;曲玲;鮑明凱;吳君;彭晗;牛丹丹
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C07C45/28
• 分類號: C07C45/28;C07C49/433
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

技術領域

本發明涉及有機物的合成方法，具體涉及一種制備2,3-蒎二酮的新方法。

背景技術

2,3-蒎二酮，化學名為6,6-二甲基雙環[3.1.1]庚-2,3-二酮，英文名為6,6-dimethylbicyclo[3.1.1]heptane-2,3-dione，分子式為C₉H₁₂O₂，分子量為152，是一種黃色晶體，微溶于熱水，不溶于冷水，溶于乙醇、乙酸乙酯、甲苯等有機溶劑，是一種重要的有機合成中間體，同時也是一種重要的生物活性物質。2,3-蒎二酮與重氮甲烷反應，生成具有高反應活性的a-環氧酮活性單體；2,3-蒎二酮也是一種重要的手性配體，用于合成新型的雙螺旋烯；2,3-蒎二酮與羥胺和伯胺反應，再與醛進行環化生成環狀萜烯基咪唑衍生物，用作羥醛縮合反應催化劑；Christophe等利用2,3-蒎二酮與1,2-二苯基乙二胺等鄰二胺反應成功合成了2,3-diphenyl-pinazine和6,7-dimethyl-pinquinox等兩種新型的手性配體。2,3-蒎二酮也是一種具有生物活性的雙酮化合物，可用作蟑螂引誘劑的主要成分。

2,3-蒎二酮是一種蒎烯衍生物，其起始原料主要為α-蒎烯和β-蒎烯。Christophe等以SeO₂作氧化劑氧化β-蒎烯制得松香芹酮，松香芹酮再經低溫臭氧氧化和甲硫醚還原得到2,3-蒎二酮（scheme1）。

該方法松香芹酮選擇性差，得率低，僅為16%左右，而且所用的試劑SeO₂和臭氧毒性較大，容易爆炸；在松香芹酮氧化制備2,3-蒎二酮的反應過程必須在超低溫下進行，反應時間長達72h，導致此法難以大規模應用。Kulhánek等也以β-蒎烯為原料，但其合成方法與Christophe的完全不同。首先采用臭氧作氧化劑將β-蒎烯氧化成環氧化物，再以甲硫醚將環氧化物還原，制得諾蒎酮；以甲酸乙酯作羥亞甲基試劑與諾蒎酮反應制得3-亞甲基諾蒎酮；再以臭氧氧化和甲硫醚還原制得2,3-蒎二酮（scheme2）。

西野等則以α-蒎烯為原料，采用間氯過氧苯甲酸作氧化劑將α-蒎烯氧化成2,3-.環氧蒎烷，再以二異丙基氨基鋰作還原劑在四氫呋喃中進行還原，得到松香芹醇，再以吡啶為溶劑經CrO3氧化得到2,3-蒎二酮（Scheme3）。

該方法所用二異丙基氨基鋰需在無水無氧條件下進行，而且2,3-蒎二酮得率僅為42%（以松香芹醇為基準）。

就目前的3種合成方法看，均存在不同的缺點。為此，探索新的合成路線和合成方法是合成2,3-蒎二酮的研究方向之一。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種制備2,3-蒎二酮的新方法，以使其具有制備簡單、成本低廉、產品質量好和得率高等優點。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種制備2,3-蒎二酮的新方法，以β-蒎烯為原料，以丙酮為溶劑，以酸性高錳酸鉀為氧化劑，β-蒎烯經選擇性氧化生成諾蒎酮；采用KOH為催化劑，37%甲醛水溶液為羥甲基化試劑與諾蒎酮進行連續羥甲基化—消化反應生成3-亞甲基諾蒎酮；以高錳酸鉀為氧化劑，采用丙酮-水混合溶劑，3-亞甲基諾蒎酮經選擇性氧化生成2,3-蒎二酮。

具體反應路線為：

其中，高錳酸鉀與3-亞甲基諾蒎酮的摩爾比為2~4:1，優選為3:1。

所述的丙酮—水混合溶劑，丙酮與水的體積比為10:1。

高錳酸鉀氧化3-亞甲基諾蒎酮的反應溫度為0~15℃，優選為5℃。

高錳酸鉀氧化3-亞甲基諾蒎酮的反應時間為1~9h，優選為6h。

上述制備3-亞甲基諾蒎酮的新方法，具體制備步驟包括：

（1）諾蒎酮的制備：反應式為

諾蒎酮的制備方法，可以參照文獻[左旋β—蒎烯選擇性氧化合成右旋諾蒎酮的研究，南京林業大學學報：自然科學版，2010，34（2），89—94]中公開的方法進行。

（2）3-亞甲基諾蒎酮的制備：反應式為

3-亞甲基諾蒎酮的制備方法，可以參照文獻[β-蒎烯合成3-亞甲基諾蒎酮的研究，林產化學與工業，2012,32（6），69—74]中公開的方法進行。