[发明专利]两步法合成4-甲基-6-(2,4,4-三甲基戊基)-2H-吡喃-2-酮的方法

说明书

本发明涉及化学中间体合成技术领域，特别公开了一种两步法合成4‑甲基‑6‑(2,4,4‑三甲基戊基)‑2H‑吡喃‑2‑酮的方法。本发明为两步合成法，以异壬酰氯、3,3‑二甲基丙烯酸甲酯为原料，在无水三氯化铝的催化剂进行酰化反应，合成3,7,9,9‑四甲基‑2‑癸烯‑5‑酮酸甲酯；之后再浓硫酸的催化作用下，与冰醋酸进行环合反应，经纯化得到产品。本发明与其他工艺路线相比，反应步骤少，收率高，产品纯度高，生产成本低，设备要求少，适于工业化生产。

（一）技术领域

本发明涉及化学中间体合成技术领域，特别涉及一种两步法合成4-甲基-6-(2,4,4-三甲基戊基)-2H-吡喃-2-酮的方法。

（二）背景技术

4-甲基-6-(2,4,4-三甲基戊基)-2H-吡喃-2-酮是合成化合物Octopirox（1-羟基-4-甲基-6-(2,4,4-三甲戊基)-2-吡啶酮乙醇胺盐）的重要中间体，由于Octopirox具有优于同类产品的去屑止痒效果，其具有很大的推广意义和使用前景。同时，由于Octopirox合成工艺复杂，进口原料成本较高，因此在国内的生产发展受到一定限制，因此，研究Octopirox及其中间体的合成工艺，以降低生产成本成为迫切需求。

中间体4-甲基-6-(2,4,4-三甲基戊基)-2H-吡喃-2-酮的合成是以4-甲基-3-戊烯-2-酮为起始原料，主要经过氧化反应、酯化反应、酰基化反应、环化反应，共四步反应完成，合成具体步骤方法如下：

（1）氧化反应

在4-甲基-3-戊烯-2-酮中加入适量次氯酸钠，加热回流一定时间，冷却后将反应液调为酸性，析出3-甲基-2-丁烯酸，收率74%。反应方程式如下：

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（2）酯化反应

上一步产物3-甲基-2-丁烯酸与甲醇混合，以浓硫酸为催化剂，加热反应，得到酯化产物3-甲基-2-丁烯酸甲酯，或用乙醇反应，得到3-甲基-2-丁烯酸乙酯，收率82%。反应方程式如下：

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（3）酰基化反应

上一步产物3-甲基-2-丁烯酸甲酯或3-甲基-2-丁烯酸乙酯与3,5,5-三甲基己酰氯加入到有机溶剂中，以无水三氯化铝作为催化剂，加热回流之后，冷却反应液，然后水洗除去三氯化铝，萃取分离出有机相，蒸除有机溶剂后，得到产品，收率55%。反应方程式如下：

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（4）环化反应

该步反应在文献报道中的方法为：将上一步产物3,7,9,9-四甲基-2-癸烯-5-酮酸甲酯或3,7,9,9-四甲基-2-癸烯-5-酮酸乙酯，置于热柱中加热，在高温下反应，得到4-甲基-6-(2,4,4-三甲基戊基)-2-吡喃酮，收率70%。反应方程式如下：

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该种方法只需一步反应即可完成，但实验装置相对复杂，实验设备成本较高，不适合实验室操作。

另有文献报道类似结构化合物3-甲基-2-癸烯-5-酮酸甲酯（化合物a）经水解反应、内酯化反应两步环化。具体方法为：先将化合物a水解得到3-甲基-2-癸烯-5-酮酸（化合物b），然后将化合物b在醋酸溶剂中，浓硫酸催化下，经内酯化反应得到环化产物4-甲基-6-戊基-2-吡喃酮（化合物c），内酯化收率可达90%。反应方程式如下：

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该方法与第一种方法相比较，实验装置比较简单，实验可操作性强，且产品收率高，适合实验室推广。