用于制备不饱和丙二酸酯的方法技术

公开了用于制备不饱和丙二酸酯和/或其异构体的方法。所述方法包括以下步骤：在路易斯酸和羧酸的存在下使醛和丙二酸二烷基酯反应，从而形成不饱和丙二酸酯。

A method for the preparation of unsaturated two ester

A method for preparing unsaturated C two ester and / or its isomer is disclosed. The method comprises the following steps: the reaction of aldehyde and two alkyl malonate is made in the presence of Lewis acid and carboxylic acid, thus forming an unsaturated propane two ester.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备不饱和丙二酸酯的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月11日提交的美国临时申请第62/131,647号的优先权，将其内容通过引用完整地并入。
本申请提供具有缩短的反应时间和改善的收率的用于制备不饱和丙二酸酯的方法。背景不饱和二烷基酯如化合物(I)通过醛(例如，2-甲基-4-(2，6，6-三甲基环己-1-烯-1-基)丁醛，化合物III)与丙二酸二烷基酯如丙二酸二甲酯或丙二酸二乙酯的克脑文盖尔(Knoevenagel)缩合便利地制备。醛与丙二酸二烷基酯的克脑文盖尔缩合传统上在催化有效量的哌啶乙酸盐的存在下在作为溶剂的沸腾甲苯中进行。反应中形成的水作为共沸物连续地分离。参见在“有机反应(OrganicReactions)”第15卷，J.Wiley，1967中的G.Jones)。当将这些条件应用于化合物III时获得长的反应时间和低到中等的收率。在该常规克脑文盖尔缩合条件下，反应经受长的反应时间和低的收率。Lehnert报道了通过在0-25℃在四氢呋喃中在两当量四氯化钛和四当量吡啶的存在下进行缩合而改善常规克脑文盖尔缩合的收率。然而，反应时间延长。参见Lehnert等，TetrahedronLetters54，4723-24(1970)。实际上，当Lehnert条件用于由醛化合物III制备二烷基酯化合物I时，在25℃反应在18小时反应时间的情况下得到81％的收率。参见US8,765,980。除了延长的反应时间外，Lehnert改善具有另一缺点，即，使用大量的四氯化钛，其是环境和健康危害。四氯化钛爆发地与水反应，形成固体废物二氧化钛和腐蚀性气体氯化氢。仍存在对具有高收率和短反应时间并且不借助于过多量腐蚀性和毒性化学试剂的用于制备不饱和二烷基酯的绿色方法的需求。专利技术概述本专利技术基于用于制备α，β-不饱和丙二酸二烷基酯的绿色方法，所述方法出乎意料地具有高的收率和短的反应时间。因此，本专利技术的一个方面涉及用于制备不饱和丙二酸酯或其任何异构体(包括立体异构体)的方法，所述方法包括以下步骤：进行式A的醛与式B的丙二酸二烷基酯之间的反应：其中R1、R2、R3和R4中的每一个独立地是直链或支链C1-C20烷基、直链或支链C2-C20烯基或者直链或支链C2-C20炔基。反应在路易斯酸(Lewisacid)和羧酸以及任选地非质子偶极溶剂的存在下进行。反应的产物包含式C的不饱和丙二酸酯：式A的醛与式B的丙二酸二烷基酯之间的摩尔比为1∶10至2∶1(例如，1∶5至1∶1和1∶2至1∶1)。合适的路易斯酸包括式MXn的化合物，其中M是选自元素周期表中的第IA族(碱金属)或第1IA族(碱土金属)的金属；X是卤素(例如，F、Cl、Br和I)；并且n是1-4(例如，1、2、3或4)。在反应中可以使用一种或多种路易斯酸。在一些实施方案中，羧酸选自由甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸及其任意组合组成的组。在其他实施方案中，非质子偶极溶剂选自由N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜(DMSO)及其任意组合组成的组。在某些实施方案中，本专利技术的方法在100℃至160℃的范围中的温度进行5小时以下(例如，3小时以下、0.1小时至5小时、0.2至3小时和0.5至2小时)。本专利技术的方法还可以至少产生一种式(D)的化合物、一种式(E)的化合物、一种式(F)的化合物或其任何异构体(包括立体异构体)：其中R1、R2、R3和R4如上文所定义。在其他实施方案中，所述方法形成包含式(C)的化合物、式(D)的化合物、式(E)的化合物和式(F)的化合物的混合物的产物。在另一个实施方案中，本专利技术的方法还包括以下步骤：在脱烷氧基羰基(脱酯，alkoxydecarbonylating)条件下转化式(C)或(D)的化合物，从而形成式(E)或(F)的化合物或其任何异构体(包括立体异构体)。如本文所使用的，术语“烷基”意指含有1至20个碳原子、优选1至12个碳原子、有时更优选1至6个碳原子(“低级烷基”)并且有时更优选1至4个碳原子的直链或支链饱和烃基，其通过一个或多个单键与分子部分的剩余部分连接。烷基的代表性实例包括但不限于甲基(“Me”)、亚甲基(即二价甲基)、乙基(“Et”)、亚乙基、正丙基、亚正丙基、异丙基、亚异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、亚正丁基、亚仲丁基、亚异丁基、亚叔丁基等。术语“烯基”是指1至20(例如，2-10和2-6)个碳原子和一个或多个双键的直链或支链烃基。实例包括-CH＝CH2、-CH＝CHCH3、-CH2CH＝CH2和-CH2CH＝CHCH3。术语“炔基”是指1至20(例如，2-10和2-6)个碳原子和一个或多个三键的直链或支链烃基。术语“卤代”或“卤素”是指F、Cl、Br和I，优选Cl、Br和I。烷基、烯基和炔基中的每一个可以被芳基、杂芳基、环烷基、环杂烷基或卤素取代。示例性烷基是2-(2，6，6-三甲基环-1-烯-1-基)乙基(2-(2，6，6-trimethylcyclo-1-en-1-yl)ethyl)。如本文所使用的，术语“芳基”意指由芳族烃通过失去氢原子形成的具有6至14个、优选6至10个碳原子的芳族烃基。芳基的代表性实例包括但不限于苯基和萘基。“杂芳基”意指含有一个或多个、优选一、二、三或四个环杂原子的5至12个环原子的单环或稠合双环基团，所述环杂原子独立地选自由N、O、P(O)m、-Si(其中Si被烷基和一个选自烷基、烯基、环烷基-烷基、芳基、芳烷基、杂芳烷基和任选地经取代的杂环烷基烷基的另外的基团取代)和S(O)n组成的组，其中m是1或2并且n是0、1或2，剩余的环原子是碳，其中包含单环基团的环是芳香族的并且其中包含双环基团的稠合环中的至少一个是芳香族的。一个或两个环原子可以任选地被-C(O)-、-C(S)-或C(＝NH)-基团替代。除非另外说明，化合价可以位于化合价规则允许的杂芳基基团的任何环的任何原子上。更具体地，术语杂芳基包括但不限于邻苯二甲酰亚胺基、吡啶基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、2，3-二氢-1H-吲哚基(包括例如2，3-二氢-1H-吲哚-2-基或2，3-二氢-1H-吲哚-5-基等)、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、唑基、异唑基、苯并唑基、喹啉基、异喹啉基、四氢异喹啉基(包括例如四氢异喹啉-4-基或四氢异喹啉-6-基等)、吡咯并[3，2-c]吡啶基(包括例如吡咯并[3，2-c]吡啶-2-基或吡咯并[3，2-c]吡啶-7-基等)、苯并吡喃基、噻唑基、亚甲基二氧苯基(包括例如亚甲基二氧苯-5-基)，及其衍生物，或者其N-氧化物或经保护的衍生物。杂芳基环是未取代的，或者可以被可以是相同或不同的并且如本文所定义的一、二或三个“环体系取代基”取代。如本文所使用的，术语“环烷基”意指含有3至8个碳原子、优选3至6个碳原子的环状烃基，其中这样的基团可以是饱和或不饱和的，但不是芳香族的。在某些实施方案中，环烷基基团优选是完全饱和的，或者具有一个或两个C＝C双键。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基等。“杂环烷基”意指饱和或不饱和的、非芳香族的、5-8元单环的、8-12元双环的或11-14元三环的具有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备不饱和丙二酸酯或其异构体的方法，所述方法包括以下步骤：进行式A的醛和式B的丙二酸二烷基酯之间的反应

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.11 US 62/131,6471.一种用于制备不饱和丙二酸酯或其异构体的方法，所述方法包括以下步骤：进行式A的醛和式B的丙二酸二烷基酯之间的反应其中R1、R2、R3和R4中的每一个独立地选自由直链或支链C1-C20烷基、直链或支链C2-C20烯基和直链或支链C2-C20炔基组成的组；其中所述反应在路易斯酸和羧酸的存在下进行；从而形成包含式C的不饱和丙二酸酯的产物2.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应在非质子偶极溶剂的存在下进行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述路易斯酸是式MXn的化合物，其中M是选自第IA族或第IIA族的金属；X是卤素；并且n是1-4。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述羧酸选自由甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸及其任意组合组成的组。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述非质子偶极溶剂选自由N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和二甲亚砜(DMSO)及其任意组合组成的组。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应在100至160℃的温度进行至少5小时。7.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：米哈伊尔·切斯基斯，伊加尔·贝克尔，
申请(专利权)人：国际香料和香精公司，
类型：发明
国别省市：美国,US