[发明专利]一种2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法

说明书

本发明公开了一种2,4‑二羟基‑3,3‑二甲基丁酸的合成方法，包括如下步骤：(1)异丁醛和草酰氯单乙酯在RM作用下，经羟醛缩合反应生成3,3‑二甲基‑2,4‑二氧代丁酸乙酯；其中，M为碱金属，R为烷氧基、氢、氨基或烷基；(2)3,3‑二甲基‑2,4‑二氧代丁酸乙酯经还原反应生成2,4‑二羟基‑3,3‑二甲基丁酸乙酯，2,4‑二羟基‑3,3‑二甲基丁酸乙酯经水解反应，得到目标产物。本发明提供的合成方法，以异丁醛和草酰氯单乙酯为初始原料，经羟醛缩合反应、还原反应和水解反应得到目标产物，与现有的合成方法相比，本发明提供的合成方法不使用剧毒原料，操作安全性高，反应条件不苛刻，操作简便且反应易于控制。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法。

背景技术

2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸是较为重要的有机合成中间体和医药中间体，可用于合成D-泛酸钙。目前，关于2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成工艺主要有以下三种方法：

方法一：Tomasz Rowicki, Ludwik Synoradzki等（Ind. Eng. Chem. Res. 2006,45, 1259-1265）和美国专利4020103以异丁醛和甲醛为原料，先进行羟甲基化，再和氰化钠或氢氰酸进行加成反应，经酸或碱条件下氰基水解得到2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸。该方法使用剧毒原料氰化物，给废水处理以及生产操作增加了不少的难度，且反应步骤多，易发生其他副反应，因工艺条件不同最终收率会有很大差别。

方法二：美国专利4124597以异丁醛和乙醛酸为原料，先进行羟醛缩合，再在强碱和甲醛的作用下发生歧化反应，酸化得到2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸。该方法虽避免使用氰化物，但收率低，且乙醛酸价格相对较高，工业化生产造成一定局限性。

方法三：美国专利884966以异丁醛和甲醛为原料，经羟醛缩合、水解反应得到2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸。该方法不采用氰化物，原料易得价廉，但是反应在强碱下进行，醛易歧化，反应不易控制，收率低。

有鉴于此，研发一种原料易得、无毒、操作简便且反应条件温和的2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法，对于2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的工业化生产具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法，该合成方法原料易得、无毒、操作简便且反应条件温和。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法，包括如下步骤：

S1、异丁醛和草酰氯单乙酯在RM作用下，经羟醛缩合反应生成3,3-二甲基-2,4-二氧代丁酸乙酯；其中，M为碱金属，R为烷氧基；

S2、所述3,3-二甲基-2,4-二氧代丁酸乙酯经还原反应生成2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸乙酯，所述2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸乙酯经水解反应，得到目标产物。

本发明提供的2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法，合成路线如下：

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1、本发明提供的2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法，以异丁醛和草酰氯单乙酯为初始原料，经羟醛缩合反应、还原反应和水解反应得到目标产物，与现有的2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酸的合成方法相比，本发明提供的合成方法中间体无需纯化，即可直接用于下一步反应，反应条件不苛刻，操作简便且反应易于控制；