[發明專利]一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法

有效

• 申請號: 201310449435.X
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103467287A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 田金金;甄劍飛;曾縣明;單國紅;管敏蝦
• 申請（專利權）人: 上虞新和成生物化工有限公司;浙江新和成藥業有限公司;浙江新和成特種材料有限公司
• 主分類號: C07C69/145
• 分類號: C07C69/145;C07C67/293
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于化工中間體制備領域，具體涉及一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法。

背景技術

4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛，簡稱為五碳醛，結構如式（Ⅰ）所示，是合成維生素A的關鍵中間體，目前的合成方法主要有二甲氧基丙酮法，環氧乙烷法，異戊二烯法及丁烯二醇法等。

美國專利US5453547公開了一種二甲氧基丙酮法制備五碳醛，以二甲氧基丙酮1為原料，與乙炔和氫氣反應生成化合物2，然后與醋酸酐反應得到相應的化合物3，再在Cu系催化劑的作用下雙鍵異構得到化合物4，最后水解得到五碳醛。該方法的主要問題在于：由化合物2到3是一個叔醇的酰化過程，由于叔醇的羥基位阻較大，因此收率較低。反應式如下：

美國專利US4873362公開了一種環氧丙烷法制備五碳醛，該制備方法以環氧乙烷5為起始原料，在乙酸中得到乙酰氧基乙醇6，然后在催化劑的作用下氧化成乙酰氧基乙醛7，再與丙醛進行羥醛縮合反應得到五碳醛。該工藝的問題在于氧基乙醛極不穩定，難于保存，最后一步羥醛縮合反應副反應較多，難于控制。反應式如下：

美國專利US5424478公開了一種采用異戊二烯法合成五碳醛的方法，該方法以異戊二烯8為原料，與次氯酸鈉作用反應得到化合物9和10，然后用醋酐酰化得到化合物11，最后氧化得到五碳醛。該反應要產生大量的廢水。

美國專利US4124619公開了一種采用丁烯二醇法制備五碳醛的方法，該方法以1,4-丁烯二醇12為原料，首先用醋酐酰化得到1,4-丁烯二酯13，然后在貴金屬Rh催化劑作用下用高壓反應與CO/H₂混合氣作用得到化合物14，接著在質子酸作用下脫羧酸得到烯醛醇酯，最后通過雙鍵異構得到最終的產物五碳醛。綜合來看，該工藝的原子利用率極高，幾乎不造成副產物，也沒有廢水產生，是一條較為合理，經濟和環保的工藝路線。但本方法需要使用價格昂貴的銠系催化劑。

發明內容

本發明提供了一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法，該制備方法原料廉價、工藝路線短、收率高并且對環境友好。

一種4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的制備方法，包括如下步驟：

（1）在有機溶劑中，膦試劑的作用下，環氧乙烷和丙烯醛發生Morita-Baylis-Hillman反應，得到烯醛醇；

所述的膦試劑的結構式為PR¹R²R³，其中，R¹、R²和R³獨立地選自C₁～C₅烷基和苯基；

所述的烯醛醇的結構如式（Ⅱ）所示：

（2）將步驟（1）得到的烯醛醇與乙酰化試劑發生酰化反應，得到所述的烯醛醇酯；

所述的烯醛醇酯的結構如式（Ⅲ）所示：

（3）在雙鍵轉位催化劑和氫氣的作用下，步驟（2）得到的烯醛醇酯發生雙鍵轉位反應，得到所述4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛。

上述制備方法的反應路線如下：

本發明開發了新的合成4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯醛的路線，其中，步驟（1）采用環氧乙烷和丙烯醛作為起始原料，在膦試劑的作用下，通過C-C鍵的生成得到了烯醛醇，完成了產物基本骨架的構筑，然后再經過乙酰化和雙鍵轉位反應得到終產物。該合成路線避免了貴重的金屬催化劑的使用，所用的原料和催化劑便宜易得，并且路線較短，總收率較高，而且反應中產生的廢水較少，對環境友好。

步驟（1）中，所述的有機溶劑為能將原料充分溶解的有機溶劑，作為優選，所述的有機溶劑為芳香烴類溶劑；作為進一步的優選，所述的有機溶劑為苯、甲苯和對二甲苯中的至少一種，采用這些溶劑時，環氧乙烷和丙烯醛發生Morita-Baylis-Hillman反應的收率高，副反應少。其中，所述的有機溶劑的用量無特別嚴格的要求，能夠將原料充分溶解即可。

步驟（1）中，所述的膦試劑為苯基膦或者低級烷基膦，作為優選，所述的膦試劑為三甲基膦、三丁基膦或者三苯基膦，此時，反應的副反應較少，反應收率高。