[发明专利]由α-酮戊二酸到戊二酸合成的方法

说明书

本发明涉及由α‑酮戊二酸到戊二酸合成的方法，具体是在较温和条件下，雷尼镍催化加氢还原已保护的缩硫酮，在最关键步骤羰基还原部分实现了反应物、溶剂、催化剂的回收套用，开拓了较为简单的四步法制备需求量较大的戊二酸的方法。本申请首次运用该方法合成出了收率较高的戊二酸，每一步收率依次是92％，78.6％，90％，85％，总收率55.32％，在建立该类化合物库的合成应用方面具有广阔的前景。

技术领域

本发明涉及有机合成领域及药物应用领域，特别是涉及雷尼镍催化氢解缩硫酮反应，是需求量较大的戊二酸的制备方法。

技术背景

戊二酸是重要的化工原料和中间体，在化学、建筑、医药、农业、塑料工业等方面具有广泛的应用，是许多药物和材料结构的重要中间体。因此，开发戊二酸新的改进制备工艺备受关注。

戊二酸的制备有多种方法，较为常见的由两种，即回收法和合成法。回收法包括制备己二酸时回收的戊二酸副产物、制备丁二酸时回收的戊二酸副产物、混合二元酸中分离提纯戊二酸等，是将反应当中的副产物戊二酸回收加以利用。而合成方法包括微波促进环戊烯氧化合成戊二酸法，环戊烯选择合成戊二酸法等，都是将环戊烯氧化得到，产品原料来源昂贵且不易大量合成使用，也不符合绿色化学可持续发展理念。近年来化学与生物息息相关，发展许多交叉领域的成功案例，可以将生物来源的原料加以转化直接制备戊二酸，这就为后续开发其他结构复杂药物提供中间体，从而留下了巨大药物开发的空间。

发明内容

本发明的目的是将原料易得的α-酮戊二酸合成需求量大且价格昂贵的戊二酸，关键创新点为在整个合成过程中，反应物对环境影响小且两步关键反应中的物质可以回收套用，减轻了对环境的污染，对本方法在Raney Ni的催化下，缩硫酮和氢气发生还原反应从而定向消除a-酮羰基的方法，本方法条件温和，方法简单。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种由α-酮戊二酸到戊二酸合成的方法，其特征在于：步骤如下：

⑴化合物1的合成路线，步骤1中的前半部分用氯化亚砜直接作溶剂，后半部分用四氢呋喃作溶剂，采用的胺是二乙胺，反应式如下：

⑵化合物2的合成路线，其特征在于：经过筛选，乙腈作溶剂，乙二硫醇与酮戊二酰胺的摩尔比1:1.5，催化剂对甲苯磺酸的用量占酮戊二酰胺的4％，反应温度为70℃，反应时间为4个小时，将剩余的乙二硫醇回收，回收率为28.4％，反应式如下：

⑶化合物3的合成路线，其特征在于：加入催化剂是预先活化且用乙醇封装的W-2型雷尼镍，溶剂选取的是无水乙醇，反应温度为60℃，反应时间为8个小时，可将催化剂Ni回收重复利用3次，初次收率为90％，至第三次利用Ni仍有80.5％的收率，且将氢解还原这一步产生的乙二硫醇回收，回收率为56.4％，反应式如下：

⑷化合物4的合成路线，其特征在于：碱液的浓度为3mol/L^-1，反应温度为110℃，回流反应时间为12个小时，加入稀盐酸酸化至Ph值4，后处理纯化用的是氧化镁和浓硫酸，采用的分层取液法纯化产品，反应式如下：

表1制备戊二酸过程中的化合物命名与结构

本发明的优点和积极效果：

1、本发明采用现有的原料和催化剂，来源广泛，便宜易得，生产成本低。

2、本发明的反应条件温和，无高温高压反应，反应条件安全，适合大规模生产和开发。