本发明专利技术公开了一种反式‑2‑甲基‑2‑丁烯醛的制备方法，属于有机合成技术领域。以惕各酸为原料与溴素单质加成得到2,3‑二溴‑2‑甲基丁酸；随后与无机弱碱消除并脱酸得到反式‑2‑溴代丁烯，最后与单质镁或锂制备成格氏试剂或锂试剂，再与N,N‑二甲基甲酰胺或N‑甲酰基哌啶反应得到反式‑2‑甲基‑2‑丁烯醛。该方法收率高，流程简便，原料廉价易得，所得到产品的含量高，为该类产品提供了一条新的合成途径。
【技术实现步骤摘要】
一种反式-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法
本专利技术涉及一种反式-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法，属于有机合成
技术介绍
反式-2-甲基-2-丁烯醛，CAS：497-03-0，英文名：Tiglicaldehyde，反式-2-甲基-2-丁烯醛又名惕各醛或顺芷醛，天然品存在于洋葱、蒜、薄荷、炖鸡肉、咖啡、炒榛子、炒花生和香叶油等中。在食品领域，可用与调配软饮料、冷饮、焙烤食品、糖果、胶冻、布丁、胶姆糖；其组合物在医药方面可应用于激发咽下困难患者的吞咽反射、通过延缓胃排空来降低食欲、减少体重增加、或通过改善胰岛素敏感性来降低血糖、改善心境、记忆或认知(CN105392477A)，反式-2-甲基-2-丁烯醛也是制备阿朴胡萝卜素醛和β-阿朴胡萝卜素醛及维生素A等化合物的重要中间体。现有多种合成反式-2-甲基-2-丁烯醛的公开专利和文献，其中，乙醛与丙醛进行发生aldol反应再脱水，通过实验发现实验组发生交叉aldol反应，会产生大量的副产物，并对反应容器或分离纯化设备要求高。[JournalofMedicinalChemistry,1997,vol.40,#12,p.1827-1834]和[JournalofOrganicChemistry,1984,vol.49,#12,p.2279-2281]中用惕各酸还原反式-2-甲基-2-丁烯醛，其用到双(N-甲基哌嗪基)铝氢化物或硼烷这样危险性大的试剂，其放大量产受限。文献[AngewandteChemie-InternationalEdition,2013,vol.52,#17,p.4645-4649]用二甲基乙炔于一氧化碳在钯催化剂催化，并高温高压合成，不利于放大生产。因而有必要对反式-2-甲基-2-丁烯醛进行合成工艺进行深入研究，提供更优、原料易得、反应温合、安全稳定的反应路线，以满足日益增长的市场需求。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本专利技术以惕各酸为原料与溴素单质加成得到2,3-二溴-2-甲基丁酸；随后与无机弱碱消除并脱酸得到反式-2-溴代丁烯，最后与单质镁或锂制备成格氏试剂或锂试剂，再与N,N-二甲基甲酰胺或N-甲酰基哌啶反应得到反式-2-甲基-2-丁烯醛。该方法反应步骤少，操作简便，安全稳定，收率高，得到产品的含量大于99％，具备潜在的工业化放大前景。本专利技术所述一种反式-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法，包括如下步骤：第一步：将惕各酸加入到溴素中，得到2,3-二溴-2-甲基丁酸；第二步：将有机溶剂和碳酸钠或碳酸钾固体混合，升温后加入2,3-二溴-2-甲基丁酸反应得到反式-2-溴代丁烯；第三步：将镁或锂和反式-2-溴代丁烯，在有机溶剂中引发后，继续反应得到格氏试剂或锂试剂，加入N,N-二甲基甲酰胺或N-甲酰基哌啶反应得到反式-2-甲基-2-丁烯醛。进一步地，在上述技术方案中，第一步中，第一步中反应，采用二氯甲烷或二氯乙烷为溶剂，反应温度为0-5℃，反应后淬灭，惕各酸与溴素摩尔比例为1:0.95-1.0。进一步地，在上述技术方案中，第二步中，所述所述有机溶剂选自二甲基亚砜、环丁砜或1,4-二氧六环；反应温度为75-100℃。进一步地，在上述技术方案中，第二步中，所述反应中关键参数pH＝8.0-9.0，精馏后得到反式-2-溴代丁烯。本步骤中，当采用氢氧化钠或氢氧化钾作为碱时，得到主要产物为经过优选后，采用碳酸钠或碳酸钾在环丁砜溶剂中给出最好反应效果。进一步地，在上述技术方案中，第三步中，所述有机溶剂选乙醚、二乙氧基甲烷、四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃。进一步地，在上述技术方案中，第三步中，采用金属镁时，优选反应溶剂为四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃；反式-2-溴代丁烯、镁与N,N-二甲基甲酰胺或N-甲酰基哌啶比例为1：1.10-1.15：1.20-1.25。进一步地，在上述技术方案中，第三步中，采用金属锂时，优选反应溶剂为乙醚或二乙氧基甲烷，反式-2-溴代丁烯、锂与N,N-二甲基甲酰胺或N-甲酰基哌啶比例为1：2.00-2.15：1.20-1.25。专利技术有益效果与以往的合成方法相比，本专利技术具有如下有益效果：1)第一步中通过控制溴素略不足量，避免了过量溴素的处理，减少了亚硫酸氢钠的使用。2)第二步中经过对不同的碱进行优化，采用碳酸钠或碳酸钾为最佳反应碱，采用略微过量即可达到80％以上收率。3)第三步中，采用锂形成锂试剂时，在乙醚或二乙氧基甲烷中锂试剂稳定性好，而在四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃中容易变坏，半衰期短。说明书附图图1为实施例3中反式-2-甲基-2-丁烯醛产品HNMR核磁谱图。具体实施例下面通过具体实例对本专利技术进行进一步说明。这些实施例应理解为仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。在阅读了本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本专利技术权利要求所限定的范围。2,3-二溴-2-甲基丁酸的合成实施例1向反应瓶内投入80g(0.50mol)溴素和二氯甲烷(320mL)，降温至0℃，控制温度在0-5℃缓慢加入50g(0.50mol)惕各酸，加入完毕后，室温搅拌5小时，溴素颜色逐渐褪去，此时为浅黄色溶液，将溶剂蒸干得到2,3-二溴-2-甲基丁酸128g，收率>98％。反式-2-溴代丁烯的合成实施例2在氮气保护下，向装有回流冷却装置的反应瓶内投入碳酸钠固体42.9g(0.405mol)和300mL二甲基亚砜，搅拌均匀升温至75～80℃，缓慢滴加100g(0.385mol)2,3-二溴-2-甲基丁酸(预先把该产品加热至90～100℃，融化后滴加)，滴加过程中检测pH＝8.0-9.0，滴加结束继续维持温度85-90℃反应1小时，取样用TLC检测反应完毕，升温后精馏收集92-95℃馏分，得到反式-2-溴代丁烯43.4g，收率83.6％，GC：98.6％。在氮气保护下，向装有回流冷却装置的反应瓶内投入碳酸钠固体(43.6g,0.411mol)和150mL环丁砜，搅拌均匀升温至85～90℃，缓慢滴加100g(0.385mol)2,3-二溴-2-甲基丁酸(预先把该产品加热至90～100℃，融化后滴加)，滴加过程中检测pH＝8.0-9.0，滴加过程中维持反应温度反应1小时，取样GC检测原料反应完毕，升温后精馏收集92-95℃馏分，得到反式-2-溴代丁烯45.1g，收率86.8％，GC：97.9％。在氮气保护下，向装有回流冷却装置的反应瓶内投入碳酸钾固体(55.6g,0.402mol)和300mL1,4-二氧六环，搅拌均匀升温至75～85℃，缓慢滴加100g(0.385mol)2,3-二溴-2-甲基丁酸(预先把该产品加热至90～100℃，融化后滴加)，滴加过程中检测8.0-9.0，滴加过程中维持反应温度反应1小时，取样GC检测原料反应完毕，升温后精馏收集92-95℃馏分，得到反式-2-溴代丁烯41.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反式-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n
【技术特征摘要】
1.一种反式-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：将惕各酸加入到溴素中，得到2,3-二溴-2-甲基丁酸；
第二步：将有机溶剂和碳酸钠或碳酸钾固体混合，升温后加入2,3-二溴-2-甲基丁酸反应得到反式-2-溴代丁烯；
第三步：将镁或锂和反式-2-溴代丁烯，在有机溶剂中引发后，继续反应得到格氏试剂或锂试剂，加入N,N-二甲基甲酰胺或N-甲酰基哌啶反应得到反式-2-甲基-2-丁烯醛。
2.根据权利要求1所述反式-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法，其特征在于：第一步中反应，采用二氯甲烷或二氯乙烷为溶剂，反应温度为0-5℃，反应后淬灭，惕各酸与溴素摩尔比例为1:0.95-1.0。
3.根据权利要求1所述反式-2-甲基-2-丁烯醛的制备方法，其特征在于：第二步中，所述有机溶剂选自二甲基亚砜、环丁砜或1,4-二氧六环，反应温度为75-100℃。
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗林风，谭翔晖，周赵军，郑绍锋，郏军建，申广照，周忱，
申请(专利权)人：浙江凯普化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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