[发明专利]多取代丙烯酸化合物的制备方法

说明书

一种多取代丙烯酸化合物的制备方法，其特征在于包含提供一反应溶液、进行一加成步骤以及进行一取代步骤。反应溶液包含一有机金属试剂、一镍金属催化剂、一催化剂配体以及一第一溶剂，其中有机金属试剂为一格林纳试剂或一吉尔曼试剂。进行一加成步骤是将一炔类化合物与反应溶液混合，使炔类化合物被加成，以形成一中间反应溶液。进行一取代步骤是将二氧化碳通入中间反应溶液中以得到多取代丙烯酸化合物。藉此，本发明可以连续的两阶段反应得到多取代丙烯酸化合物，并可依实际需求调整官能基的种类，以扩大后续的应用范围。

技术领域

本发明是有关于一种多取代丙烯酸化合物的制备方法，特别是有关于一种一锅化的多取代丙烯酸化合物的制备方法。

背景技术

丙烯酸，又称压克力酸，为结构式相当简单的一种不饱和羧酸，其广泛应用为有机合成的原料。丙烯酸包含一双键及一羧基官能基，其化学性质相当活泼，遇光、热、过氧化物等容易发生聚合反应，并可进行加成反应、官能基团交换反应以及酯交换反应，以制备多环化合物、杂环化合物或丙烯酸酯类化合物。在应用方面，丙烯酸及丙烯酸酯类可进行均聚反应，或与丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、氯乙烯及等聚合物单体进行共聚反应而产生聚合物，其聚合物可用以作为合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业用途。随着丙烯酸及其衍生物的工业需求逐渐增长，不同的制备方法亦随之蓬勃发展。

丙烯酸的制备方法历经了多次改良，其中包含氰乙醇水解法、高压雷佩法、丙烯腈水解法、β-丙内酯法与丙烯氧化法等多种不同制备方法，其中氰乙醇水解法为最早使用的工业制法，其是以氯乙醇以及氰化钠反应生成氢乙醇，并于硫酸存在的状况下水解而生成丙烯酸，而丙烯氧化法在反应条件以及催化剂的选择方面经过多次改良，且具有高度的丙烯酸转化率，使其成为目前工业上生产丙烯酸的主要方法。

然而，前述丙烯酸制备方式较为繁复且耗时，于催化剂的选择方面亦多有限制。再者，以前述制备方法所制备的丙烯酸，其结构上的乙烯基多半仅与羧基以及氢键结，使其应用性较为狭隘。因此，如何制备包含多种不同取代基的多取代丙烯酸，以及如何以更高效率的制备方法制备多取代丙烯酸，以扩大其相关产业的应用范围，遂成为相关学界及业界努力的目标。

发明内容

本发明的一目的是在于提供一种多取代丙烯酸化合物的制备方法，其以连续的两阶段反应得到多取代丙烯酸化合物，亦即可采用一锅化完成反应，有利于缩短反应时间。此外，依据本发明制备的多取代丙烯酸化合物可依实际需求调整官能基的种类，以取得不同功能的多取代丙烯酸化合物，有利其后续应用并扩大其应用范围。

依据本发明一态样的一实施方式在于提供一种多取代丙烯酸化合物的制备方法，其特征在于包含提供一反应溶液、进行一加成步骤以及进行一取代步骤。在提供一反应溶液步骤中，反应溶液包含一有机金属试剂、一镍金属催化剂、一催化剂配体以及一第一溶剂，其中有机金属试剂为一格林纳试剂或一吉尔曼试剂，前述的格林纳试剂具有如式(ia)所示的结构，而前述的吉尔曼试剂具有如式(ib)所示的结构：

R¹MgBr (ia)、R¹₂CuLi (ib)，

其中R¹可为一价有机基或芳基。进行一加成步骤是将一炔类化合物与反应溶液混合以使炔类化合物进行加成，以形成一中间反应溶液，其中炔类化合物具有如式(ii)的结构：

其中R²、R³可各自独立为一价有机基或芳基。而进行一取代步骤是将二氧化碳通入中间反应溶液中，以得到多取代丙烯酸化合物，前述多取代丙烯酸化合物具有如式(I)所示的一结构：

依据前述实施方式的多取代丙烯酸化合物的制备方法，其中镍金属催化剂可为一卤化镍。