[发明专利]由3,3-二甲基丁酸制备3,3-二甲基丁醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由3，3-二甲基丁酸制备3，3-二甲基丁醛的方法。

背景技术

纽甜(N-[N-(3，3-二甲基丁基)-L-α-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸-1-甲酯)是美国NutraSweet公司开发的一种高强度甜味剂，它具有甜度高，热量低，稳定性高，无致龋性等优点，具有巨大的市场潜力。无论由天冬氨酸、苯丙氨酸，或是由阿斯巴甜路线合成纽甜，都必须使用3，3-二甲基丁醛。

目前3，3-二甲基丁醛尚无工业产品，实验室制备方法有很多报导：通过1，1-二氯-3，3-二甲烷水解制备(专利US 5,994,593)，该方法的缺点是原料昂贵，不适合大规模工业生产；还可以通过1-氯-3，3-二甲基丁烷氧化制备(专利US 5,856,584)，该方法的缺点是用碘化物作催化剂，昂贵且不好回收，而且反应产生恶臭的二甲基硫醚副产物，处理困难；也可以用Swern氧化法氧化3，3-二甲基丁醇制备(EP 0391652和EP 0374952)，缺点是反应产生恶臭的二甲基硫醚副产物，工业生产时，需要采取成本高效果甚微的措施阻止二甲基硫醚的释放；还可以用催化量的PdCl₂(CH₃CN)₂与三苯基膦等在水溶液中氧化3，3-二甲基丁醇(参见Einhorn，J.etal：Journal Of Organic Chemistry，61，2918(1996))，但是该方法需要使用昂贵的催化剂。

发明内容

技术问题：本发明针对上述现有技术的不足，提供一种高收率、条件温和的用3，3-二甲基丁酸制备3，3-二甲基丁醛的方法。

技术方案：本发明的由3，3-二甲基丁酸制备3，3-二甲基丁醛的方法包括如下步骤：

A、将所得的3，3-二甲基丁酸与一种酰氯、在50~52℃温度下反应5~7小时，制得3，3-二甲基丁酰氯；

B、3，3-二甲基丁酰氯与重氮甲烷的乙醚溶液在0~5℃温度下反应，制得其重氮酮；

C、将重氮酮与冰醋酸在17~20℃温度下反应0.5~2小时，制得乙酰氧基酮溶液；

D、将乙酰氧基酮用强碱和还原剂在0~5℃温度下还原并水解乙酰氧基酮得到4，4-二甲基-1，3-戊二醇；

E、用一种氧化剂在为35~40℃温度下将4，4-二甲基-1，2-戊二醇裂解为3，3-二甲基丁醛。

所述的A步骤所用的酰氯为三氯化磷、五氯化磷或氯化亚砜。

D步骤所述的强碱和还原剂为异丙醇铝的异丙醇溶液。

E步骤所用的氧化剂为四乙酸铅的乙酸溶液。

有益效果：本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：反应条件温和、产品收率高。

具体实施方式

由3，3-二甲基丁酸制备3，3-二甲基丁醛的方法包括如下步骤：

A、将所得的3，3-二甲基丁酸与一种酰氯、在50～52℃温度下反应5～7小时，制得3，3-二甲基丁酰氯；

B、3，3-二甲基丁酰氯与重氮甲烷的乙醚溶液在0～5℃温度下反应，制得其重氮酮；

C、将重氮酮与冰醋酸在17～20℃温度下反应0.5～2小时，制得乙酰氧基酮溶液；

D、将乙酰氧基酮用强碱和还原剂在0～5℃温度下还原并水解乙酰氧基酮得到4，4-二甲基-1，3-戊二醇；

E、用一种氧化剂在为35～40℃温度下将4，4-二甲基-1，2-戊二醇裂解为3，3-二甲基丁醛。

所述的A步骤所用的酰氯为三氯化磷、五氯化磷或氯化亚砜。

D步骤所述的强碱和还原剂为异丙醇铝的异丙醇溶液。

E步骤所用的氧化剂为四乙酸铅的乙酸溶液。

下面的实例只用作本发明某些优选具体方案的解释，而绝不隐含对本发明的任何限制。

实施例一：由三氯化磷制备3，3-二甲基丁酰氯

将3，3-二甲基丁酸(自制)209g倒入1000ml三口瓶中，搅拌，在室温下将三氯化磷250g加完，升温至50~52℃，维持六小时，反应液倒入400ml水中混合，分液，将有机层进行减压蒸馏，取最末的馏分，得产物3，3-二甲基丁酰氯218g，产率大于90％。

实施例二：由五氯化磷制备3，3-二甲基丁酰氯

将3，3-二甲基丁酸(自制)209g倒入1000ml三口瓶中，搅拌，在室温下将五氯化磷380g加完，升温至50~52℃，维持六小时，反应液倒入400ml水中混合，分液，将有机层进行减压蒸馏，取最末的馏分，得产物3，3-二甲基丁酰氯203g，产率大于85％。

实施例三：由氯化亚砜制备3，3-二甲基丁酰氯