一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备4,10‑二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸‑8‑烯‑3‑酮的方法，属于有机化学技术领域。以马来酸酐为原料依次经过选择性还原反应和狄尔斯‑阿尔德反应，得到4,10‑二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸‑8‑烯‑3‑酮。该方法原料易得，各步反应条件简单，能够有效抑制产品中的双键发生聚合的副反应，在公斤级规模以上反应中进行验证，工艺批次间重现性好。

A method for the preparation of 4,10-dioxane [5.2.1.0 (2,6)] decyl-8-ene-3-one

【技术实现步骤摘要】
一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法
：本专利技术属于有机化学领域，具体涉及一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法。
技术介绍
：内酯化合物在医药、农药、特殊功能化学品等领域都有广泛的应用，特别是含有烯烃官能团的内酯化合物能够用于制备聚合羧酸高分子。用该类化合物制备的抗腐蚀剂具有灵敏度高、分辨率高、耐蚀刻性能好的优点，因此在精细化工中应用非常广泛。4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮是其中代表性的化合物，现有文献中已经报道的合成方法是以呋喃和马来酸酐为原料，先进行狄尔斯-阿尔德反应，再使用硼氢化钠选择性还原得到目标产品(参见：CN103619850)。该路线在第二步还原阶段，不易控制，容易生成过度还原杂质，而且烯烃容易聚合，导致产品品质不佳，严重影响下游聚合产品的性能。
技术实现思路
：为了解决以上问题，本专利技术提供一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法。以马来酸酐为原料依次经过选择性还原反应和狄尔斯-阿尔德反应，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮。该方法原料易得，各步反应条件简单，能够有效抑制产品中的双键发生聚合的副反应，在百克规模以上反应中进行验证，工艺批次间重现性好。本专利技术所述制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法，所采用的技术方案，包括如下步骤：以马来酸酐为起始原料，以马来酸酐为原料依次经过选择性还原(第一步)反应和狄尔斯-阿尔德(第二步)反应，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)。反应路线表示如下：进一步地，在上述技术方案中，所述选择性还原(第一步)反应操作为：以马来酸酐与硼氢化钾为原料，在18-冠醚-6存在下，四氢呋喃溶剂中发生还原反应，生成中间体呋喃-2(5H)-酮(2)。进一步地，在上述技术方案中，所述选择性还原(第一步)反应中，马来酸酐、硼氢化钾与18-冠醚-6摩尔比为1:1.0-1.5:0.01-0.03，反应温度0-25℃。进一步地，在上述技术方案中，所述选择性还原(第一步)反应，在反应结束后，加入5％盐酸水溶液淬灭，乙酸乙酯萃取得到呋喃-2(5H)-酮(2)的乙酸乙酯溶液。进一步地，在上述技术方案中，所述狄尔斯-阿尔德(第二步)反应操作为：将呋喃-2(5H)-酮(2)的乙酸乙酯溶液与呋喃同时滴加至预先加热的乙酸乙酯溶液中，发生狄尔斯-阿尔德反应反应，生成4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)。进一步地，在上述技术方案中，所述狄尔斯-阿尔德(第二步)反应操作为：所述狄尔斯-阿尔德反应反应中，呋喃-2(5H)-酮(2)与呋喃摩尔比为1.0:1.0-1.5，反应温度为45-50℃。本专利技术具有以下优势：1、通过调整还原和D-A反应的顺序，有效抑制产品中的双键发生聚合的副反应。2、本专利技术原料易得，操作简便，在公斤级规模以上反应中进行验证，工艺批次间重现性好。具体实施例实施例1第一步，向1L反应瓶中，加入硼氢化钾(53.9g，1.0mol)、18-冠醚-6(5.3g，0.02mol)和四氢呋喃200.0g，降温至0℃，滴加马来酸酐(98.1g，1.0mol)和四氢呋喃500g配制的溶液，控温不超过25℃，耗时1h滴毕，继续保温搅拌2h。控温不超过25℃，滴加10％盐酸(500g)淬灭反应，耗时1.5h滴完，继续保温搅拌0.5h。乙酸乙酯300g×3萃取，所得油层合并，加入水300g×3洗涤。洗涤后得到中间体2的乙酸乙酯溶液(HPLC纯度98％)，不高于35℃下负压采收200～300g乙酸乙酯后，剩余溶液直接用于下步。第二步，将第一步所得中间体2的乙酸乙酯溶液与呋喃(68.1g，1.0mol)，分别装到两个滴液漏斗中，同步滴加至装有乙酸乙酯200g并提前预热至45-50℃的反应釜中，耗时2h滴完，随后保温搅拌2h。随后缓慢降温至10-15℃，并保温搅拌1h，过滤，通风柜中室温干燥至恒重，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)，白色粉末140.0g，含量99.3％，收率92％。1H-NMR(400MHz,d6-DMSO):δ2.63-2.68(m,2H),2.85(d,J＝8Hz,2H),4.09-4.12(m,1H),4.43(t,1H),5.05(d,J＝26.8Hz,2H),6.48(s,2H).对比实施例：第1步，向1L反应瓶中，加入呋喃(68.1g，1.0mol)和乙酸乙酯(136g)，搅拌状态下，加入顺丁烯二酸酐(98.1g，1.0mol)，35℃搅拌24h，析出大量白色固体。抽滤，通风柜中室温干燥至恒重，得到第一步产品144.5g，收率87％。第2步，向2L反应瓶中，加入乙二醇二甲醚(600mL)，搅拌状态下分批加入硼氢化钠(32.9g，0.87mol)，加料完毕，后再分批加入1步产品(144.5g，0.87mol)。随后滴加甲醇(32.0g，1.0mol)，耗时0.5h滴完，滴加过程，控制釜温10-20℃。滴完后继续20-25℃保温搅拌2h。滴加10％硫酸溶液(426g，0.43mol),1.0h滴完，随后添加蒸馏头，保持釜温＜40℃，蒸出乙二醇二甲醚，析出大量白色固体。过滤，加入二氯甲烷150g溶解，抽滤除去不溶解的白色聚合物19.9g，滤液脱溶得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)79.4g，收率60％。实施例2第一步：参照实施例1第1步的操作，改变反应条件得到表1结果。表1第二步：参照实施例1第二步的操作，改变反应条件得到表2结果。表2实施例3第一步，向50L反应瓶中，加入硼氢化钾(1.08Kg，20.0mol)、18-冠醚-6(106g，0.4mol)和四氢呋喃4.00Kg，降温至0℃，滴加马来酸酐(1.96Kg，20.0mol)和四氢呋喃10.0Kg配制的溶液，控温不超过25℃，耗时2h滴毕，继续保温搅拌3h。控温不超过25℃，滴加10％盐酸(10.0Kg)淬灭反应，耗时1.5h滴完，继续保温搅拌0.5h。乙酸乙酯6.00Kg×3萃取，所得油层合并，加入水6.00Kg×3洗涤。洗涤后得到中间体2的乙酸乙酯溶液(HPLC纯度97％)，不高于35℃下负压采收4～6Kg乙酸乙酯后，剩余溶液直接用于下步。第二步，将第一步所得中间体2的乙酸乙酯溶液与呋喃(1.36Kg，20.0mol)分别使用蠕动泵，同步加料至装有乙酸乙酯4.00Kg并提前预热至45-50℃的反应釜中，耗时4h滴完，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法，其特征在于，包括如下步骤：以马来酸酐为起始原料，以马来酸酐为原料依次经过选择性还原反应和狄尔斯-阿尔德反应，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法，其特征在于，包括如下步骤：以马来酸酐为起始原料，以马来酸酐为原料依次经过选择性还原反应和狄尔斯-阿尔德反应，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮。


2.根据权利要求1所述制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法，其特征在于：所述选择性还原反应为，以马来酸酐与硼氢化钾为原料，在18-冠醚-6存在下，四氢呋喃溶剂中发生还原反应，生成中间体呋喃-2(5H)-酮。


3.根据权利要求2所述制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法，其特征在于：所述选择性还原反应中，马来酸酐、硼氢化钾与18-冠醚-6摩尔比为1:1.0-1.5:0.01-0.03，反应温度0-25℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：戴耀，王旭艳，段忠利，寇美玲，刘玲玲，王荣良，
申请(专利权)人：大连九信精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21