CN112661639A - 一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 - Google Patents
一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112661639A CN112661639A CN202011431145.9A CN202011431145A CN112661639A CN 112661639 A CN112661639 A CN 112661639A CN 202011431145 A CN202011431145 A CN 202011431145A CN 112661639 A CN112661639 A CN 112661639A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acetylbutyrate
- reaction
- synthesizing
- acetone
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- -1 4-acetylbutyrate compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 42
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 title abstract description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 5
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 20
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 claims description 16
- MGTZCLMLSSAXLD-UHFFFAOYSA-N 5-oxohexanoic acid Chemical class CC(=O)CCCC(O)=O MGTZCLMLSSAXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 10
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- AVVPOKSKJSJVIX-UHFFFAOYSA-N methyl 5-oxohexanoate Chemical compound COC(=O)CCCC(C)=O AVVPOKSKJSJVIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- ZIXLDMFVRPABBX-UHFFFAOYSA-N 2-methylcyclopentan-1-one Chemical compound CC1CCCC1=O ZIXLDMFVRPABBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006845 Michael addition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- CJLCXVYSIMXASI-UHFFFAOYSA-N benzyl 5-oxohexanoate Chemical compound CC(=O)CCCC(=O)OCC1=CC=CC=C1 CJLCXVYSIMXASI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 150000002081 enamines Chemical class 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFSAPCRASZRSKS-UHFFFAOYSA-N 2-methylcyclohexan-1-one Chemical compound CC1CCCCC1=O LFSAPCRASZRSKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJVKMVXNYIHHHP-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl 5-oxohexanoate Chemical compound CC(C)COC(=O)CCCC(C)=O UJVKMVXNYIHHHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C=C CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WJIGSTZWWNSTQE-UHFFFAOYSA-N CCCOC(=O)CCCC(C)=O Chemical compound CCCOC(=O)CCCC(C)=O WJIGSTZWWNSTQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N Isothiocyanatocyclopropane Chemical compound S=C=NC1CC1 JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQCYIQBYFCQMCH-UHFFFAOYSA-N [Li].C[Cu]C Chemical compound [Li].C[Cu]C LQCYIQBYFCQMCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N benzyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC1=CC=CC=C1 GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTYDNNZVYHARIB-UHFFFAOYSA-N butyl 2-ethyl-3-oxobutanoate Chemical compound CCCCOC(=O)C(CC)C(C)=O RTYDNNZVYHARIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCXCVKYQWKDKOS-UHFFFAOYSA-N butyl 5-oxohexanoate Chemical compound CCCCOC(=O)CCCC(C)=O HCXCVKYQWKDKOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N butyric acid octyl ester Natural products CCCCCCCCOC(=O)CCC PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- MGPSIDGTLFKDEY-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-oxohexanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCC(C)=O MGPSIDGTLFKDEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N n-butyric acid methyl ester Natural products CCCC(=O)OC UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000719 pyrrolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 1
- MMRKSDHIAFIOJZ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 5-oxohexanoate Chemical compound CC(=O)CCCC(=O)OC(C)(C)C MMRKSDHIAFIOJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种4‑乙酰丁酸酯类化合物合成方法，涉及化学合成技术领域，所述合成方法如下：以丙酮作为反应溶剂及反应物，在四氢吡咯的催化作用下和丙烯酸酯类化合物进行反应，反应结束后反应液经后处理制备得到4‑乙酰丁酸酯类化合物；本发明反应体系简单、环境友好，原料价廉易得、后处理操作简便，无需柱层析纯化，有利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法。
背景技术
4-乙酰丁酸酯类化合物是一种重要的有机中间体，在香料、农药、医药、聚合催化等领域有着重要应用。其结构通式如下：
目前，国内外关于4-乙酰丁酸酯类化合物的合成方法报道较少，且文献报道的合成方法中主要存在原料成本高、反应条件苛刻、步骤多等缺点，限制了该类化合物的工业化生产。
比如：加拿大专利CA2385744A1、美国专利US6872747B2涉及的合成方法中，5-氧代己酸和甲醇在浓硫酸的催化下进行酯化反应制备5-氧代己酸甲酯，但该类酯化反应所使用的原料5-氧代己酸的不易得到；Botting等报道了低温条件下，锂片、碘甲烷、碘化亚酮加入***溶液中制备二甲基铜锂，接着缓慢滴加4-氯甲酰基丁酸甲酯，经过柱层析纯化制得5-氧代己酸甲酯，收率为57％，此类合成方法反应条件苛刻、需要用到活泼金属，不适合工业化生产(Tetrahedron,2004,60,1887–1893)。Guo等报道了酸性条件下2-甲基环戊酮和苯甲醇经过光催化氧化反应制备了4-乙酰丁酸苄酯，分离收率为50％，但此路线操作复杂、催化剂成本高(Chem.Eur.J.2020,26,11690–11694)；Horiuchi等报道了65℃下2-甲基环己酮与I2-Ce(SO4)2在丙醇溶液中反应，经过柱层析色谱分离得到产物4-乙酰丁酸丙酯，分离收率63％，该方法使用的Ce(SO4)2为重金属且后处理过程需要柱层析，不符合绿色化学的要求(J. Chem.Research(S),1999,2,122-123)。
发明内容
本发明是为了克服目前现有技术中4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法原料成本高、反应条件苛刻、步骤多等缺点等问题，提出了一种反应体系简单、环境友好，原料价廉易得、后处理操作简便，无需柱层析纯化，有利于工业化生产的4-乙酰丁酸酯类化合物的合成方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
以式(1)所示的丙酮作为反应溶剂及反应物，在四氢吡咯的催化作用下和式(2)所示的丙烯酸酯类化合物进行反应，反应结束后反应液经后处理制备得到式(3)所示的4-乙酰丁酸酯类化合物；
反应式如下：
式(2)或(3)中：
R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苄基。
本发明采用丙酮作为反应溶剂及反应物，在四氢吡咯的催化作用下和式(2)所示的丙烯酸酯类化合物进行Michael加成反应，GC-MS跟踪监测直至反应完全，经过后处理后制备得到式(3)所示的4-乙酰丁酸酯类化合物产物；由于丙酮碱性自缩合严重，且活性较低， Michael加成反应较为困难，通常需要将丙酮进行活化，而本发明中，采用四氢吡咯作为催化剂，其先与丙酮反应脱去一分子水形成烯胺，接着烯胺进攻丙烯酸酯的烯烃端位碳原子，得到中间态烯胺酯，最后中间态烯胺酯得到一分子的水并脱去吡咯烷基生成4-乙酰丁酸酯(机理如下所示)，本发明反应体系简单高效、环境友好，原料价廉易得。
所述反应温度为20-200℃；和/或
所述丙酮和丙烯酸酯类化合物的物质的量之比为1-100:1；和/或
所述四氢吡咯和丙烯酸酯的物质的量之比为0.01-1:1。
在该反应条件和配比下，反应能够顺利进行。
作为优选，
所述反应温度为30-180℃；和/或
所述丙酮和丙烯酸酯类化合物的物质的量之比为3-20:1；和/或
所述四氢吡咯和丙烯酸酯的物质的量之比为0.05-0.5:1。
作为优选，所述反应结束后反应液后处理步骤为：反应液蒸出剩余未反应丙酮，酸化调节后，加入有机溶剂萃取，收集有机层并进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后进行二次产物蒸馏并收集馏分，制备得到4-乙酰丁酸酯类化合物。
作为优选，所述反应液蒸出剩余未反应丙酮的蒸馏温度为50-70℃。
作为优选，所述酸化调节pH至1-5。
作为优选，所述初步减压蒸馏条件为：在0.08-0.1MPa真空度、25-50℃下蒸出低沸点溶剂。
作为优选，二次产物蒸馏条件为：在3-7mmHg真空度下收集68-90℃馏分。
本发明在制备得到反应液后，在后处理分离提取时，酸化是为了将催化剂四氢吡咯与原料丙烯酸酯反应的副产物3-(吡咯烷-1-基)丙酸酯以盐酸盐的形式除去，以此提高产物纯度。因4-乙酰丁酸酯类化合物含有酯基，酸性条件下酯类会水解成羧酸，故需要萃取。萃取所用的有机溶剂沸点低，真空度过高会被泵抽走，需要在低真空度下蒸出，而4-乙酰丁酸酯类化合物的沸点都很高，低真空度下无法蒸出，因而需要在高真空度下收集。
作为优选，所述后处理酸化所用的酸选自盐酸、硫酸、乙酸、苯甲酸、硝酸中的一种或几种。
作为优选，所述有机溶剂选自二氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯、1，2-二氯甲烷、***、氯仿中的一种或几种。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明反应体系简单、环境友好，原料价廉易得、后处理操作简便，无需柱层析纯化，有利于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1产物4-乙酰丁酸甲酯质谱图。
图2是本发明实施例2产物4-乙酰丁酸乙酯质谱图。
图3是本发明实施例3产物4-乙酰丁酸丁酯质谱图。
图4是本发明实施例4产物4-乙酰丁酸异丁酯质谱图。
图5是本发明实施例5产物4-乙酰丁酸叔丁酯质谱图。
图6是本发明实施例6产物4-乙酰丁酸苄酯质谱图。
图7是本发明实施例7产物4-乙酰丁酸甲酯质谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
总实施例：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
以式(1)所示的丙酮作为反应溶剂及反应物，在四氢吡咯的催化作用下和式(2)所示的丙烯酸酯类化合物进行反应，反应结束后，反应液在50-70℃下蒸出剩余未反应丙酮，酸化调节至pH为1-5，加入有机溶剂萃取，收集有机层并在0.08-0.1MPa真空度、25-50℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集68-90℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸酯类化合物；
所述反应温度为20-200℃，优选为30-180℃；
所述丙酮和丙烯酸酯类化合物的物质的量之比为1-100:1，优选为3-20:1；
所述四氢吡咯和丙烯酸酯的物质的量之比为0.01-1:1，优选为0.05-0.5:1；
反应式如下：
式(2)或(3)中：
R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苄基。
实施例1：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸甲酯，在60℃下反应10h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为3，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、 45℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集68-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸甲酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为甲基。
实施例2：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸乙酯，在60℃下反应10h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为4，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、 45℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集70-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸乙酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为乙基。
实施例3：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸丁酯，在60℃下反应10h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为3，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、 45℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集72-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸丁酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为丁基。
实施例4：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸异丁酯，在60℃下反应10h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为4，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、45℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集75-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸异丁酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为异丁基。
实施例5：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸叔丁酯，在60℃下反应10h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为4，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、45℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集75-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸叔丁酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为叔丁基。
实施例6：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸苄酯，在60℃下反应10h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为2，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、 45℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集80-90℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸苄酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为苄酯。
实施例7：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸甲酯，在130℃下反应12h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为2，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、45℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集68-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸甲酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为甲基。
实施例8：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、0.408mol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加40.8mmol丙烯酸甲酯，在200℃下反应10h；反应结束后，反应液在50℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为5，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.08MPa真空度、 25℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集68-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸甲酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为甲基。
实施例9：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、4.08mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加4.08mmol丙烯酸甲酯，在20℃下反应10h；反应结束后，反应液在70℃下蒸出剩余未反应丙酮，稀盐酸酸化调节至pH为1，加入乙酸乙酯萃取，收集有机层并在0.1MPa真空度、55℃下进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后在3-7mmHg真空度下收集68-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸甲酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为甲基。
对比例1：与实施例1的区别在于，催化剂采用三乙胺，其他条件不变。
对比例2：一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，所述合成方法如下：
将30ml丙酮、11.5mmol四氢吡咯置于装有温度计、回流冷凝管的干燥三口烧瓶中，随后缓慢滴加50mmol丙烯酸甲酯，在60℃下反应10h；反应结束后，反应液在60℃下蒸出剩余未反应丙酮，随后在3-7mmHg真空度下收集68-80℃馏分，制备得到4-乙酰丁酸甲酯；
反应式如下：
式(2)或(3)中：R为甲基。
将实施例及对比例制备得到的4-乙酰丁酸酯类化合物进行收率、纯度及质谱表征，结果如下表所示。
从上表数据可知，实施例1-7制备得到的4-乙酰丁酸酯类化合物具有较高的收率及纯度，且图1-7质谱图可证明确定合成了目标产物；对比例1与实施例的区别在于选用除四氢吡咯以外的催化剂，因为无法反应，对比例2在后处理时未采取酸化及萃取步骤，因此最后制备得到的成品纯度较低。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，所述合成方法如下：
以式(1)所示的丙酮作为反应溶剂及反应物，在四氢吡咯的催化作用下和式(2)所示的丙烯酸酯类化合物进行反应，反应结束后反应液经后处理制备得到式(3)所示的4-乙酰丁酸酯类化合物；
反应式如下：
式(2)或(3)中：
R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、苄基。
2.根据权利要求1所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，
所述反应温度为20-200℃；和/或
所述丙酮和丙烯酸酯类化合物的物质的量之比为1-100:1；和/或
所述四氢吡咯和丙烯酸酯的物质的量之比为0.01-1:1。
3.根据权利要求2所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，
所述反应温度为30-180℃；和/或
所述丙酮和丙烯酸酯类化合物的物质的量之比为3-20:1；和/或
所述四氢吡咯和丙烯酸酯的物质的量之比为0.05-0.5:1。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，所述反应结束后反应液后处理步骤为：反应液蒸出剩余未反应丙酮，酸化调节后，加入有机溶剂萃取，收集有机层并进行初步减压蒸馏蒸出低沸点溶剂，随后进行二次产物蒸馏并收集馏分，制备得到4-乙酰丁酸酯类化合物。
5.根据权利要求4所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，所述反应液蒸出剩余未反应丙酮的蒸馏温度为50-70℃。
6.根据权利要求4所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，所述酸化调节pH至1-5。
7.根据权利要求4所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，所述初步减压蒸馏条件为：在0.08-0.1MPa真空度、25-50℃下蒸出低沸点溶剂。
8.根据权利要求4所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，二次产物蒸馏条件为：在3-7mmHg真空度下收集68-90℃馏分。
9.根据权利要求4所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，所述后处理酸化所用的酸选自盐酸、硫酸、乙酸、苯甲酸、硝酸中的一种或几种。
10.根据权利要求4所述的一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法，其特征在于，所述有机溶剂选自二氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯、1，2-二氯甲烷、***、氯仿中的一种或几种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011431145.9A CN112661639A (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011431145.9A CN112661639A (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112661639A true CN112661639A (zh) | 2021-04-16 |
Family
ID=75401625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011431145.9A Pending CN112661639A (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112661639A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114181081A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-15 | 浙江工业大学 | 一种2-丙酮基-1,4-丁二酸二甲酯的合成方法 |
| CN114394898A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-04-26 | 山东智永化工产业技术研究院有限公司 | 一种5-氧代己酸酯的制备方法 |
| CN114516796A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-05-20 | 北京化工大学 | 一种制备5-氧代己酸酯的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1473184A (en) * | 1973-05-18 | 1977-05-11 | Hoechst Ag | Process for preparing 5-oxo-carboxylic acid esters |
| CN1311775A (zh) * | 1998-05-29 | 2001-09-05 | 苏根公司 | 吡咯取代的2－吲哚满酮蛋白激酶抑制剂 |
| CN102333777A (zh) * | 2009-02-26 | 2012-01-25 | 卫材R&D管理有限公司 | 含氮的稠合杂环化合物及其作为β淀粉样蛋白生成抑制剂的用途 |
| PL392283A1 (pl) * | 2010-08-31 | 2012-03-12 | Instytut Chemii Przemysłowej im. Prof. Ignacego Mościckiego | Nowe pochodne aldehydu lub kwasu 4-cykloheksylo-5-nitro-2-oksopentanowego, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie |
-
2020
- 2020-12-07 CN CN202011431145.9A patent/CN112661639A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1473184A (en) * | 1973-05-18 | 1977-05-11 | Hoechst Ag | Process for preparing 5-oxo-carboxylic acid esters |
| CN1311775A (zh) * | 1998-05-29 | 2001-09-05 | 苏根公司 | 吡咯取代的2－吲哚满酮蛋白激酶抑制剂 |
| CN102333777A (zh) * | 2009-02-26 | 2012-01-25 | 卫材R&D管理有限公司 | 含氮的稠合杂环化合物及其作为β淀粉样蛋白生成抑制剂的用途 |
| PL392283A1 (pl) * | 2010-08-31 | 2012-03-12 | Instytut Chemii Przemysłowej im. Prof. Ignacego Mościckiego | Nowe pochodne aldehydu lub kwasu 4-cykloheksylo-5-nitro-2-oksopentanowego, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| ALBRECHT, LUKASZ ET AL: "Synthesis and cytotoxic evaluation of β-alkyl or β-aryl-δ-methyl-α-methylene-δ-lactones. Comparison with the corresponding γ-lactones", 《EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY》 * |
| ANDREY, OLIVIER ET AL: "The use of N-alkyl-2,2"-bipyrrolidine derivatives as organocatalysts for the asymmetric Michael addition of ketones and aldehydes to nitroolefins", 《ADVANCED SYNTHESIS & CATALYSIS》 * |
| CHOWDHURY, RAGHUNATH ET AL: "An Organocatalyzed Asymmetric Michael Addition of Cyclic Ketones to 1,3-Diene-1,1-dicarboxylates", 《EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY》 * |
| COSKUN, NECDET ET AL: "Pyrrolidine catalyzed reactions of cyclopentadiene with α,β-unsaturated carbonyl compounds: 1,2- versus 1,4-additions", 《TETRAHEDRON》 * |
| MARÍA CALLES ET AL: "Enhancing the selectivity of prolinamide organocatalysts using the mechanical bond in [2]rotaxanes", 《CHEMICAL SCIENCE》 * |
| 彭安顺主编: "《有机化学》", 30 September 2012, 山东人民出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114181081A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-15 | 浙江工业大学 | 一种2-丙酮基-1,4-丁二酸二甲酯的合成方法 |
| CN114394898A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-04-26 | 山东智永化工产业技术研究院有限公司 | 一种5-氧代己酸酯的制备方法 |
| CN114516796A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-05-20 | 北京化工大学 | 一种制备5-氧代己酸酯的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112661639A (zh) | 一种4-乙酰丁酸酯类化合物合成方法 | |
| EP2262756B1 (en) | Process for preparing alkyl 2-alkoxymethylene-4,4-difluoro-3-oxobutyrates | |
| CN105541664A (zh) | 一种合成氰基丙烯酸酯的方法 | |
| KR100532544B1 (ko) | 쟈스몬산계 화합물 및 그 제법 | |
| CN103044468B (zh) | N-(2-吡嗪羰基)-l-苯丙氨酸-l-亮氨酸硼酸的制备方法 | |
| JP3251525B2 (ja) | ３−オキソカルボン酸エステルの製造方法 | |
| EP2882709B1 (en) | Transesterification process of retinol esters | |
| CN111138285A (zh) | 一种温和条件下由二氧化碳、醇和溴代烷烃合成有机碳酸酯的方法 | |
| KR101492655B1 (ko) | Ｎ-히드록시알킬화 이미다졸의 (메트)아크릴레이트의 제조 방법 | |
| WO2010045780A1 (zh) | 高纯度叔丁醇镁的制备方法 | |
| CN107428648B (zh) | 用于制备可用于合成美托咪定的诸如3-芳基丁醛的化合物的方法 | |
| Moussaoui et al. | Catalyzed Knoevenagel reactions on inorganic solid supports: Application to the synthesis of coumarine compounds | |
| CN109438237B (zh) | 一种3-乙氧基丙烯酸乙酯的制备方法 | |
| CN113024447A (zh) | 一种2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基-4-基乙酸酯的制备方法 | |
| CN114516796B (zh) | 一种制备5-氧代己酸酯的方法 | |
| CN114516819B (zh) | 一种n,n’-二乙酰基肼的制备方法 | |
| CN110963914B (zh) | 通过调控含水量制备乙酰丙酸烷基酯的方法 | |
| CN114933528B (zh) | 一种制备芳酰氧基烷基碘化物及其转化应用方法的新方法 | |
| KR100399208B1 (ko) | 트리스(트리메틸실릴)실릴에틸 에스테르의 제조 방법 | |
| JPH0321537B2 (zh) | ||
| JPS62126164A (ja) | ４−アルコキシ−２−オキソ−ピロリジン−１−酢酸アルキルエステルおよびその製法 | |
| EP1184378B1 (en) | Process for producing chroman-carboxylic acid | |
| CN117700321A (zh) | 一种4-卤代-2-羰基丁酸酯中间体的合成方法 | |
| CN111484445A (zh) | 合成高纯度乌美溴铵的中间体的方法 | |
| JP5117756B2 (ja) | 高級アルコールのクロトン酸エステルの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Yifeng Inventor after: Man Tongtong Inventor before: Wang Yifeng |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210416 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |