[发明专利]一种咪唑碳酸盐在制备化工中间体中的应用

说明书

本发明提供一种咪唑碳酸盐在制备化工中间体环戊酮中的应用，其特征在于包含以下步骤：将环戊烯置于反应容器中，加入离子液体咪唑碳酸盐以及Wacker催化剂，通入氧源，常压下，搅拌并加热反应，经后处理得到环戊酮。本发明使用咪唑碳酸盐离子液体做为溶剂，体系无需高压条件即可充分反应，且极大缩短了反应时间，并且能保证产物较高的产率和纯度，特别适合工业化生产，取得了预料不到的技术效果。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种化工中间体的制备方法，更具体涉及一种化工中间体环戊酮的制备方法。

背景技术

环戊酮，是一种无色透明油状液体，有特殊醚又稍似薄荷的气味，不溶于水，溶于醇、醚等大多数有机溶剂。环戊酮是一种重要的精细化工中间体，是香料及医药工业的原料，可用于制备新型香料茉莉酮、二氢茉莉酮酸甲酯、白兰酮、2-正己基环戊酮、2,3-环戊烯并吡啶、抗焦虑药丁螺环酮及多种抗炎、抗癌药物，也用于生化研究、杀虫剂和除草剂的合成。由于它对各种树脂具有很好的溶解性能，在电子行业作为溶剂得到广泛应用。目前世界范围内环戊酮供不应求。

目前，制备环戊酮的方法主要有以下几种：

(1)己二酸法，主要以己二酸为原料，经高温脱羧制得环戊酮，这是目前工业上生产环戊酮的主要方法，但是由于受到原料来源的制约以及产生大量的污染物，限制了该工艺进一步的发展。

(2)以环戊烯为原料，以N₂O为氧化剂制备环戊酮，虽然该方法环戊酮的产量较高，但是由于采用高温高压等条件，导致该反应耗能极大，不利于工业化发展。

(3)以环戊烯为原料，通过间接水合或直接水来合得到环戊醇，再通过催化脱氢来制备环戊酮，通常包括环戊烯的水合反应、未反应原料回收、溶剂的精制、环戊醇的精制及环戊醇的脱氢及精制等步骤，但是存在流程长，能耗高的问题。

(4)以环戊烯为原料，使用Wacker催化剂，即以氯化钯和氯化铜作为活性成分，以活性炭作为载体，但是转化率不高，同时会生成含氯副产物，对设备有较大的腐蚀作用，且后处理困难。

(5)以环戊烯为原料，使用Wacker催化剂，反应中增加一定量的水，有利于提高反

应的选择性，但当水量继续增加时，钯不可避免沉淀，可以加入卤代盐如LiCl、KCl或NaCl防止钯沉淀，但会引起环戊酮深度氧化，Cl^-离子的引入也会使副产物增加。

(6)以环戊烯为原料，使用Wacker催化剂，并用离子液体1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]·PF₆)为溶剂，提高了反应转化率，但是反应仍需在高压下反应，且反应时间需要6～9小时，反应时间较长。

发明内容

本发明的目的在于为了克服现有技术合成环戊酮存在的这一系列缺陷，提供一种环戊酮的制备方法，其特征在于包含以下步骤：将环戊烯置于反应容器中，加入离子液体咪唑碳酸盐以及Wacker催化剂，通入氧源，常压下，搅拌并加热反应，经后处理得到环戊酮。

根据本发明所述的一种化工中间体环戊酮的制备方法，所述的咪唑碳酸盐选自1-甲基-3-乙基咪唑碳酸盐、1-甲基-3-丙基咪唑酸盐、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸盐、1-甲基-3-戊基咪唑碳酸盐、1-甲基-3-己基咪唑碳酸盐或1-甲基-3-辛基咪唑碳酸盐中的一种或多种。

根据本发明所述的一种化工中间体环戊酮的制备方法，所述Wacker催化剂选自PdCl₂-CuCl₂催化剂。

根据本发明所述的一种化工中间体环戊酮的制备方法，所述氧源选自空气或氧气。

根据本发明所述的一种化工中间体环戊酮的制备方法，所述的加热温度为50～80℃。

根据本发明所述的一种化工中间体环戊酮的制备方法，该反应的反应时间为1～3h。