一种五碳醛的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种VA中间体五碳醛的制备方法。所述方法包括以下步骤：（1）羟基乙醛在酰化试剂存在下发生酯化生成2

【技术实现步骤摘要】
一种五碳醛的制备方法


[0001]本专利技术属于化工中间体合成领域，具体涉及一种VA中间体五碳醛的制备方法。

技术介绍

[0002]4‑
乙酰氧基
‑2‑
甲基
‑2‑
丁烯醛(以下简称“五碳醛”)是合成维生素A的重要中间体。由于五碳醛在合成维生素A行业的重要性，五碳醛的合成工艺长期以来一直是研究热点。
[0003]专利US5424478公开了一种以异戊二烯为起始原料的制备五碳醛的合成路线。该方法生产过程中会产生大量的废水，污染较严重。合成路线如下式：
[0004][0005]专利CN103467287A公开了一种以环氧乙烷和丙烯醛为起始原料制备五碳醛的合成路线。该路线中使用价格昂贵的有机膦试剂和钯金属催化剂，且中间体16生成五碳醛的收率低，只有51％。合成工艺如下式：
[0006][0007]上述各方法在工业化生产中均存在一定的缺陷，经济性不高，且操作复杂，因此开发一种新的合成五碳醛的工艺是很有必要的。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种新的合成维生素A中间体的路线，新路线步骤少，产率高，操作简单，中间体稳定易分离，经济性良好。
[0009]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种维生素A中间体五碳醛的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)羟基乙醛在酰化试剂存在下生成2
‑
酰氧基乙醛；
[0012][0013](2)2
‑r/>酰氧基乙醛在碱性条件下和丙醛缩合生成4
‑
酰氧基
‑2‑
甲基
‑2‑
丁烯醛(五碳醛)，结构式如式(II)；
[0014][0015]一些实施方式中，合成线路如下式所示：
[0016][0017]本专利技术中，控制原料羟基乙醛中杂质(缩醛1)含量在10
‑
100ppm，优选20
‑
40ppm；
[0018]研究过程中发现，原料羟基乙醛中关键杂质缩醛1的含量对酰化反应助剂有极大影响，缩醛1的可能来源是原料羟基乙醛的自身缩合，缩醛1含量低于10ppm，不足以引发助剂对反应的催化作用，反应速度和产物选择性降低，缩醛1含量高于100ppm，造成反应助剂失活，酰化反应效率降低；
[0019]本专利技术中，步骤(1)中酰化试剂种类可以是酸酐，如乙酸酐、丙酸酐和棕榈酸酐，也可以是酰氯，如乙酰氯、丙酰氯和棕榈酰氯；优选乙酸酐和乙酰氯。具体使用的酰化试剂的种类和希望得到的VA类似物有关，如希望得到VA棕榈酸酯，则酰化试剂可以选择棕榈酸酐和棕榈酰氯。
[0020]酰化试剂和羟基乙醛的摩尔比为(1
‑
3)：1，优选(1.1
‑
1.5):1。
[0021]本专利技术中，步骤(1)中需要添加助剂，助剂选自三氯化铝、三氯化铁、二氯化镁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁和乙酸铁中的一种或多种，助剂和羟基乙醛的质量比为(0.005
‑
0.1)：1，优选(0.02
‑
0.05)：1。
[0022]本专利技术中，步骤(1)在溶剂中进行，溶剂选自四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、正己烷、甲苯、二氯乙烷和二甲基甲酰胺中的一种或多种，优选乙腈；溶剂和羟基乙醛的用量比为(0.5
‑
8)L：1kg，优选(2
‑
6)L：1kg。
[0023]本专利技术中，步骤(1)中反应温度为0
‑
100℃，优选20
‑
50℃；反应时间1
‑
6h，优选2
‑
3h。
[0024]本专利技术中，步骤(2)中丙醛和2
‑
酰氧基乙醛的摩尔比为(1
‑
4)：1，优选(2
‑
3)：1。
[0025]本专利技术中，步骤(2)使用的碱选自吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾和三乙胺中的一种或多种，优选氢氧化钠，碱和丙醛的摩尔比为(1
‑
3)：1，优选(1.5
‑
2)：1。
[0026]本专利技术中，步骤(2)在溶剂中进行，溶剂选自水、甲醇、乙醇、乙腈和甲苯中的一种或多种，优选甲醇；溶剂和丙醛的用量比为(2
‑
10)L：1kg，优选(3
‑
5)L：1kg。
[0027]本专利技术中，步骤(2)中，将丙醛、碱和溶剂进行预反应，预反应温度10
‑
100℃，优选30
‑
50℃，预反应时间1
‑
6h，优选2
‑
3h；之后将2
‑
酰氧基乙醛滴加到预反应后的丙醛溶液中，滴加时间1
‑
5h，优选2
‑
3h；2
‑
酰氧基乙醛滴加结束后需要保温，滴加温度和保温温度均为10
‑
100℃，优选30
‑
50℃，保温时间2
‑
10h，优选5
‑
7h。
[0028]本专利技术的积极效果在于：
[0029](1)反应步骤少，总收率高(两步总收率>85％，远高于已有报道三步或四步路线中60％左右的收率)，催化剂廉价易得，路线经济性高；
[0030](2)可以根据产品需求选择相应的酰化试剂，如需要制备VA棕榈酸酯，则步骤(1)中可以选择棕榈酰氯或酸酐作为酰化试剂，对产品种类的调控极为方便。
具体实施方式
[0031]下面对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。
[0032]气相色谱分析：色谱型号：Agilent WAX:1701.42249；载气：高纯氮气；进样模式：自动进样器；氮气流量：66.0ml/min；汽化室温度：285℃；分流进样，分流比：1：50；进样量：0.2μl；柱流速1.8ml/min；柱温：一阶程序升温，初始温度150℃，保持2分钟，然后以15℃/min的速率升至285℃，保持15分钟；检测器温度300℃；选用外标法定量。
[0033]NMR分析：核磁共振数据(1H 400MHz,
13
C 100MHz)均经由Varian 400NMR核磁共振波谱仪测得，溶解试剂为CDCl3。
[0034]实施例和对比例中部分试剂规格及来源
[0035]试剂名称试剂规格生产厂家羟基乙醛、丙醛、乙酸酐、棕榈酸酐AR百灵威甲醇、乙醇、乙腈、甲苯AR西陇试剂三氯化铁、三氯化铝、吡啶、氢氧化钠、硫酸铁AR阿拉丁试剂
[0036]实施例1
[0037](1)2
‑
乙酰氧基乙醛的制备：
[0038]在1L反应釜中加入120.0g羟基乙醛(纯度99.1％，缩醛1含量13ppm)、240.0g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VA中间体五碳醛的制备方法，包括以下步骤：(1)羟基乙醛在酰化试剂存在下反应生成2
‑
酰氧基乙醛；(2)2
‑
酰氧基乙醛在碱性条件下和丙醛缩合生成4
‑
酰氧基
‑2‑
甲基
‑2‑
丁烯醛；其中，控制原料羟基乙醛中杂质含量为10
‑
100ppm，优选20
‑
40ppm。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中酰化试剂种类是酸酐或酰氯，所述酸酐如乙酸酐、丙酸酐和棕榈酸酐，所述酰氯如乙酰氯、丙酰氯和棕榈酰氯；优选乙酸酐或乙酰氯，优选地，酰化试剂和羟基乙醛的摩尔比为(1
‑
3)：1，更优选(1.1
‑
1.5):1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中需要添加助剂，助剂选自三氯化铝、三氯化铁、二氯化镁、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁和乙酸铁中的一种或多种，优选地，助剂和羟基乙醛的质量比为(0.005
‑
0.1)：1，更优选(0.02
‑
0.05)：1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)在溶剂中进行，溶剂选自四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、正己烷、甲苯、二氯乙烷和二甲基甲酰胺中的一种或多种；优选地，溶剂和羟基乙醛的用量比为(0.5
‑
8)L：1kg。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中反应温度为0<...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟文超，刘志远，魏士杰，张涛，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：