[发明专利]一种2,3-二甲基戊醛的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2，3-二甲基戊醛的合成方法。

背景技术

2，3-二甲基戊醛是一种重要有机合成中间体。目前，文献报道 的方法有多种：

英国专利(GB974818)报道以甲氧基丙酮为原料，与2-溴丁烷 镁格氏试剂加成反应，中间体经在强酸性离子树脂作用下，得2，3- 二甲基戊醛，此工艺收率低、杂质多、分离困难；

美国专利(US3359324)报道以巴豆醛、巴豆醇等为原料，经缩 醛、催化裂解重排、选择氢化得2，3-二甲基戊醛，该工艺步骤多、 收率低；

法国专利(Fr1377141)报道以3-甲基-2-戊酮为原料，与氯甲基 甲醚镁格氏试剂加成反应，经盐酸催化重排得2，3-二甲基戊醛，但 重排收率低、聚合杂质量大；

美国专利(US4205013)报道以3-甲基-2-戊烯为原料，羰基钌催 化、氢甲酰化反应得产物2，3-二甲基戊醛，此工艺原料来源困难、 反应条件苛刻、设备要求高；

2002年美国专利(US6444637B1)报告以2-丁烯、环氧丙烷为原 料，路易斯酸催化，一步法合成2，3-二甲基戊醛，但收率只有33％， 且设备要求高。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种操作简单、安全 可靠、收率高、选择性高的2，3-二甲基戊醛合成方法。

本发明的技术原理

本发明的2，3-二甲基戊醛合成方法即以3-甲基-2-戊酮、α-卤代 乙酸酯为原料，在强碱作用下生成环氧羧酸酯，再经皂化、酸化脱羧 反应即得2，3-二甲基戊醛产物，其合成反应的示意图如下：

本发明采用的技术方案

一种2，3-二甲基戊醛的合成方法，包括如下步骤：

(1)、缩合反应

将3-甲基-2-戊酮与α-卤代乙酸酯投入到无溶剂或非质子 有机溶剂甲苯的反应釜中，加入强碱醇钠或醇钾，在强碱醇钠或 醇钾作用下3-甲基-2-戊酮与α-卤代乙酸酯进行缩合反应生成环 氧羧酸酯，控制缩合反应温度在-20℃～10℃，反应时间为3～8h；

其中原料3-甲基-2-戊酮与α-卤代乙酸酯按摩尔比为1∶1～ 1.2；非质子有机溶剂甲苯的量按每摩尔原料约100mL加入；

其中醇钠、醇钾相对应的醇可为1～5低碳链脂肪醇，醇钠 或醇钾的加入量按其与3-甲基-2-戊酮摩尔比1～1.5∶1；

其中α-卤代乙酸酯可为氯代乙酸甲酯、氯代乙酸乙酯、溴 代乙酸甲酯或溴代乙酸乙酯；

(2)、皂化反应

待步骤(1)的3-甲基-2-戊酮与α-卤代乙酸酯缩合反应结 束后，室温下加入2摩尔氢氧化钠或氢氧化钾溶液的甲醇溶液 进行皂化反应，反应时间4～6h；

(3)、酸化脱羧反应

待步骤(2)的皂化反应结束后，20KPa左右减压回收甲 醇，待不再出馏分，剩余物加入原料3-甲基-2-戊酮量3～4倍冰 水稀释，搅拌5min左右，静置30min，分出上层甲苯层；下层 用33％浓盐酸或20％～35％硫酸调节pH＝1～2后，用甲基叔丁 基醚萃取3次、再加入占原料3-甲基-2-戊酮量重量百分比组成 为1％的铜粉，减压至5KPa蒸馏，收集72～75℃馏分即得本发 明的2，3-二甲基戊醛。

本发明的有益效果

本发明采用通用化学品3-甲基-2-戊酮、α-卤代乙酸酯为原料， 生产成本低。缩合环氧羧酸酯采用氢氧化钠(钾)甲醇溶液皂化，减 少了副产物的生成。本发明的2，3-二甲基戊醛合成方法，摩尔收率 达40～70％，且所用设备简单、操作方便、选择性好、副产物少、 污染少，适合工业化生产。

附图说明

图1、2，3-二甲基戊醛的合成反应示意图

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。

实施例1

在装有机械搅拌、温度计、固体加料漏斗1升烧瓶中，分别加入 3-甲基-2-戊酮90g(0.9mol)、氯乙酸甲酯108.5g(1mol)和100mL甲苯， 冷却反应液至-20℃，加入甲醇钠64.8g(1.2mol)，控制反应温度-15℃ 度左右，约3小时加完。