背景技術(shù)
2,6-二甲基-5-庚烯醛既是一種有機(jī)合成中間體,又是一種香料單體。它一般呈微黃色液體,因為具有甜瓜香氣和甜瓜味道,因而又稱甜瓜醛(melonal)。它的分子式為C9H16O,25℃時的相對密度為0.85,除了用于有機(jī)合成外,還廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。文獻(xiàn)報道的合成方法如下:
Corma等提到目前工業(yè)生產(chǎn)2,6-二甲基-5-庚烯醛的方法主要是通過將6-甲基-5-庚烯-2-酮進(jìn)行縮水甘油酯縮合,再經(jīng)脫羧得到。這種方法共有四步反應(yīng),反應(yīng)條件苛刻且副產(chǎn)物多,在實(shí)際應(yīng)用中存在很多弊端。因此他們提出了一種先將6-甲基-5-庚烯-2-酮與乙醛進(jìn)行醇醛縮合反應(yīng)得到3,7-二甲基-2,6-二烯-辛醛(檸檬醛),然后以H2O2為氧化劑,在錫化物催化下合成2,6-二甲基-5-庚烯醛的方法(Journal of Catalysis,234(1),96-100;2005),該法工藝較簡單,從檸檬醛到甜瓜醛的總收率能達(dá)到95%,但催化劑的性能直接影響反應(yīng)收率,而所采用的催化劑、原料及輔助試劑的成本都較高,不適合工業(yè)化。
Tietze等報道了以3,7-二甲基-1,6-辛二烯為原料,用O3氧化后再選擇性還原得到2,6-二甲基-5-庚烯醛的方法(Angewandte Chemie,100(9),1200-1;1988),該法雖然只有一步反應(yīng),但所用試劑繁多,副反應(yīng)復(fù)雜,總收率僅為37%,后續(xù)的分離也比較困難。
Takano等報道以3-甲基-1-氯-2-丁烯為原料,先與鎂形成格氏試劑,然后與2-甲基-丙烯醛反應(yīng)生成2,4,4-三甲基-1,5-二烯-3-己醇,用KH異構(gòu)化后合成2,6-二甲基-5-庚烯醛(Heterocycles,23(1),41-4;1985),但反應(yīng)所需的原料2-甲基-丙烯醛較難得到。
Kulkarni等報道了一種以3,7-二甲基-6-烯-2,3-環(huán)氧辛酸丁酯為原料,在280℃下經(jīng)脫羧反應(yīng)合成2,6-二甲基-5-庚烯醛的工藝(Organic Preparationsand Procedures International,10(2),73-7;1978),該法雖然只是一步反應(yīng),但反應(yīng)條件苛刻,對設(shè)備要求高,而且原料制備較困難,另外其收率也只有75%。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題,提供一種2,6-二甲基-5-庚烯醛的合成方法。
2,6-二甲基-5-庚烯醛的合成方法包括如下步驟:
1)將摩爾比為1∶0.35~1的6-甲基-5-庚烯-2-酮和異丙醇鋁先溶于苯或甲苯溶液中,在60~120℃下進(jìn)行還原反應(yīng),再用酸水解成6-甲基-5-庚烯-2-醇;
2)將上述6-甲基-5-庚烯-2-醇與鹵化劑配成摩爾比為1∶0.35~2,在一10~80℃下進(jìn)行鹵化反應(yīng),生成2-氯-6-甲基-5-庚烯或2-溴-6-甲基-5-庚烯;
3)將上述2-氯-6-甲基-5-庚烯或2-溴-6-甲基-5-庚烯與鎂反應(yīng)形成格氏試劑,再與甲酸酯配成摩爾比為0.5~1∶1,在-10~30℃下進(jìn)行格氏加成反應(yīng),經(jīng)酸水解、減壓蒸餾后得到目標(biāo)產(chǎn)物2,6-二甲基-5-庚烯醛。
所述的鹵化劑為三氯化磷、三溴化磷或氯化亞砜。甲酸酯為甲酸甲酯、甲酸乙酯或甲酸丙酯。
本發(fā)明原料經(jīng)濟(jì)易得,反應(yīng)所用均為常見試劑,成本低廉;另外反應(yīng)條件溫和,對設(shè)備要求不高;各步反應(yīng)的收率高,易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明以6-甲基-5-庚烯-2-酮為原料,先在苯或甲苯溶液中用異丙醇鋁還原、酸水解成6-甲基-5-庚烯-2-醇,然后與三氯化磷、三溴化磷、氯化亞砜等鹵化劑反應(yīng)生成2-氯-6-甲基-5-庚烯或2-溴-6-甲基-5-庚烯,與鎂反應(yīng)形成格氏試劑后再與甲酸酯發(fā)生格氏加成反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)酸水解、減壓蒸餾后得到目標(biāo)產(chǎn)物2,6-二甲基-5-庚烯醛。
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
a)6-甲基-5-庚烯-2-醇的合成
在帶分餾塔、攪拌的1000ml四口燒瓶中加入6-甲基-5-庚烯-2-酮126g(1mol),異丙醇鋁204g(1mol),苯400ml,升溫至回流(約60℃),保溫反應(yīng)30分鐘,調(diào)節(jié)分餾塔頂回流,使頂溫保持在55~60℃,分餾出反應(yīng)形成的副產(chǎn)物丙酮。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,燒瓶內(nèi)溫度逐漸升至82~83℃,調(diào)節(jié)塔頂回流比大于10,待塔頂溫度達(dá)到80℃左右時,停止反應(yīng)。將燒瓶內(nèi)反應(yīng)物的溫度降至40℃以下,在攪拌下將反應(yīng)物慢慢加至1000ml質(zhì)量濃度為15%的鹽酸中,加畢攪拌30分鐘,分層,油層水洗二次,減壓脫除溶劑,得到產(chǎn)物6-甲基-5-庚烯-2-醇121g,收率為94.5%。
b)2-氯-6-甲基-5-庚烯的合成
在帶攪拌的1000ml四口燒瓶中加入6-甲基-5-庚烯-2-醇64g(0.5mol),二氯甲烷300ml,冷至-10℃,滴加三氯化磷24g(0.175mol),滴畢保溫反應(yīng)30分鐘,然后升溫至30℃,保溫反應(yīng)1小時。反應(yīng)畢,將反應(yīng)物傾入500ml冰水中,攪拌15分鐘,分層。二氯甲烷層水洗3次,用無水硫酸鎂干燥,減壓脫去二氯甲烷,得到2-氯-6-甲基-5-庚烯67.2g,收率為91.7%。
c)2,6-二甲基-5-庚烯醛的合成
在帶攪拌的1000ml四口燒瓶中加入12g鎂粒(0.5mol)和300ml乙醚,通氮?dú)庵脫Q,攪拌下滴加10g2-氯-6-甲基-5-庚烯(0.07mol),升溫至回流,待反應(yīng)激發(fā)后降溫至0℃,滴加63.3g2-氯-6-甲基-5-庚烯(0.43mol)與200ml乙醚的混合物,滴畢保溫反應(yīng)2小時,再升溫至20℃,保溫反應(yīng)1小時后得到格氏試劑。在上述格氏試劑中滴加60g(1mol)甲酸甲酯,滴畢保溫反應(yīng)5小時。反應(yīng)畢,在攪拌下將上述反應(yīng)液滴加至400ml質(zhì)量濃度為10%的鹽酸中,滴畢攪拌半小時,靜置分層。乙醚層水洗3次,減壓蒸出乙醚得2,6-二甲基-5-庚烯醛粗品73g。粗品再經(jīng)減壓分餾,得2,6-二甲基-5-庚烯醛67.1g(含量98.2%),收率為94.1%。