2,2,6-三甲基环己烷-1,4-二酮的制备方法技术

一种制备２，２，６－三甲基环己烷－１，４－二酮的方法，包括在惰性有机溶剂中，利用非水溶液形式的有机过羧酸环氧化β－异佛尔酮，随后异构化β－异佛尔酮环氧化物和羟基异佛尔酮的混合物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,,6－三甲基环己烷－1,4－二酮的制备方法
本专利技术涉及一种通过在惰性、非水溶性溶剂中用过羧酸溶液环氧化β-异佛尔酮来制备二氢酮异佛尔酮(DH-KIP，，，6-三甲基环己烷-1，4-二酮)的方法，换句话说，该方法是利用溶剂将β-异佛尔酮(β-IP)环氧化为β-异佛尔酮环氧化物(β-IPO)，随后异构化为4-羟基异佛尔酮(HIP)和产物DH-KIP。本专利技术特别地提供了一种工业上有利的方法，其中该方法是在允许整个合成反应选择性地进行而无需频繁地在酸碱之间变换的pH范围内，顺序进行环氧化、环氧化物开环为HIP并将HIP异构化为产物。特别是，本专利技术描述了一种有利的方法，其中在一个反应单元中能够顺序进行全部反应，而不需要分离生成的中间产物。该方法中所得DH-KIP能够通过氧化的芳构化作用直接转变为三甲基氢醌二乙酸盐(TMHQ-DA)。三甲基氢醌二乙酸盐是维生素E乙酸盐合成的重要离析物。DH-KIP也是多种类胡萝卜素合成的重要组分。除了在人体中的应用外，维生素E乙酸盐还以专用配方的形式用作动物饲料的添加剂。据文献中报道，3，5，5-三甲基-4-羟基-环己--烯-1-酮(HIP)是作为调味剂和芳香剂的(JP-81-35990；CH549961；DE0066)。它用作食物调味剂也是公知的(CH549956；M.Ishikara等，J.Org.Chem.1986，51，491以及下列等等)。HIP也具有多种应用，作为天然产物的合成组分和多种药品(N.S.Zarghami等，Phytochemistry1971，10，755以及下列等等；J.N.Marx和F.Sondheimer，Tetrahedron Lett.，Suppl.No.8.Ptl.1-7，1966)。特别是，β-IPO是合成，6，6-三甲基环己烷-1，4-二酮的重要中间体，因此也是合成维生素E的重要中间体。常规合成顺序如下 公知的β-IPO的制备方法，其收率并不令人满意。业已发现，β-异佛尔酮的氧化通常生成4-氧代-异佛尔酮，根据所用的氧化剂的不同，形成的羟基异佛尔酮的浓度为1-50％。根据所述方法，羟基异佛尔酮的形成出现在副反应。如果连续进行反应，显然，由于HIP在氧化条件下事实上是惰性的，因此羟基异佛尔酮不是4-氧代-异佛尔酮的中间产物。β-异佛尔酮的环氧化起始于Isler等(Helv.Chem.Acta 39，1956，041以及下列等等)，他用过乙酸作为氧化剂在作为溶剂的乙酸中进行环氧化，并且在用氢氧化钠水溶液将pH值变为8-9后，仅仅分离出收率并不令人满意的HIP。需要用氢氧化钠稀溶液来碱化。首先得到的、含有用于制备HIP的β-IPO的溶液产生化学计量量的盐负荷(生成乙酸钠)并且阻碍了有机酸的循环利用。对于在副反应中发生的将β-IP异构化为α-异佛尔酮，没有具体描述。根据该文献，由于α-IP的生成以及β-IPO无选择性地开环为HIP，从β-IP到HIP的收率相当于仅为约60％。尽管没有收率和生成副产物的详细描述，但是英国专利791953也公开了相同的步骤。同一作者的US,857,43也对DH-KIP的制备同样给出了不完整的描述。根据这些文献，DH-KIP或者是由HIP通过酸催化剂制备(HIP是在独立的反应中制备并分离的)，或者是由酮异佛尔酮通过双键的部分氢化来制备。Zarghami等(Phytochemistry 10，1971，755 et seq.)也没有公开它们与过乙酸的反应生成β-IP环氧化物的收率。Tetrahedron Lett.Suppl.No 8，Pt.1，1966，1-7对β-异佛尔酮的环氧化给出了更详细的描述。据记载，其中使用的有机溶剂例如氯仿，使用间氯苯甲酸作为氧化剂，间氯苯甲酸在完成氧化还原反应后从溶液中沉淀出来，所得的产物分布图是由比例为1∶1的β-IP环氧化物和HIP以及α-异佛尔酮组成。显然，根据该方法，既不能抑制重新异构化为不利的α-IP，也不能抑制连续反应为HIP。在碱性pH下水解后，分离出87％的HIP。该方法并不令人满意，这是由于为了制备HIP必须几次变换pH环境，这需要承担大量的盐负荷，并且仅仅得到了中等收率。所有这些方法的共同点在于，由于非选择性的反应过程或不适当的氧化剂，或者是由于反应介质中，既催化β-异佛尔酮逆反应又使环氧化物不稳定的水的存在，它们的β-异佛尔酮环氧化物的收率并不令人满意。由于水的累积，从β-IP环氧化物中还能够检测出二醇。当反应没有充分控制时还发现了一个反应，即α-IP(通过异构化由β-IP“原位”生成)环氧化为α-IP环氧化物，它连续反应异构化为-羟基异佛尔酮。这些主要的副反应在用其它物质的环氧化中也观察到，特别是生成的二醇和羟基酯(参见W.M.Weigert，Wasserstoffperoxid und seine Derivate，Huethig verlag Heidelberg 1978，第79页以及下列等)。下面的图表表示了β-IP环氧化的可能的次级和连续反应 文献中还描述了在无水过氧化试剂例如烷基过氧化氢存在下，β-异佛尔酮的环氧化(Hutter，Baiker等，Journal Mol.Cat.17，47-435，1997)。多相接触SiO-TiO混合氧化物活化了过氧化物，为了实现更高的选择性，部分是为了抑制HIP的生成，由必要进行昂贵的催化剂预处理，或者添加其它的助剂例如碱。尽管在此该方法实现了最好的环氧化物选择性，但是对于工业方法来说，使用烷基过氧化氢是不利的，它在化学计量上是浪费的。利用多相接触也是不利的，因为制造成本高。DP3806835描述了在甲酸存在下通过与过氧化氢水溶液反应将β-IP氧化为HIP。β-IP氧化物作为中间体排出，但是0-35％范围内的再异构化比例使得该方法从工业角度看是没有吸引力的。迄今为止，还没有公开令人满意的方法，特别是对于重排β-异佛尔酮环氧化物或通过环氧化首先得到的β-IPO混合物和羟基异佛尔酮。由于HIP首先必须在单独的方法步骤中由β-IPO通过碱性水解制成，因此英国专利791953中提出的关于HIP重排为DH-KIP的方法是费力的。根据Isler等在Helv.Chem.Acta，(1956)，No37，第041页中所述，用强酸的连续反应由于其非选择性，同样是费力的，这是由于HIP必须作为纯物质提供，并且在强酸存在下重排为DH-KIP必须承担作为副产物的三甲基苯酚。0小时的反应时间事实上也是该方法的缺点。在此，还没有一种公知方法，能够利用便宜的、工业有效的和容易得到的氧化剂和高的产品选择性生成DH-KIP，特别是由容易得到的β-异佛尔酮环氧化物和羟基异佛尔酮混合物制备DH-KIP。这是本专利技术实现的基本目的。本专利技术的目的是以高的选择性和收率，由β-异佛尔酮制备二氢酮异佛尔酮(DH-KIP)，特别是抑制了离析物再异构化为α-异佛尔酮，避免了必须通过昂贵的方法从产物溶液中分离α-IP，并且避免了必须由酸性(用有机过羧酸环氧化的环境)变为碱性(现有技术中由β-IPO制备HIP的环境)并且再变回酸性(现有技术中由HIP重排为DH-KIP的环境)。此外，提供了一种方法，使之有可能将“原位”生成的β-IPO和HIP混合物直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备二氢酮异佛尔酮（２，２，６－三甲基环己烷－１，４－二酮）的方法＊＊＊包括在０℃－３００℃下，在惰性有机溶剂中使β－异佛尔酮（３，５，５－三甲基环己－３－烯－１－酮）＊＊＊与非水溶液形式的有机过羧酸反应，用作氧化剂的过羧酸 是在预定平衡中形成，并利用用于氧化的溶剂吸收或提取的，该方法的特征在于，首先形成的β－异佛尔酮环氧化物（β－ＩＰＯ）＊＊＊和其异构体４－羟基异佛尔酮（ＨＩＰ）＊＊＊的混合物是在“原位”热异构化，或者在酸催化剂或盐存在下异构化 。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特芬克里尔，克劳斯胡特马赫尔，西尔万佩兰，
申请(专利权)人：德古萨股份公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]