專利名稱：一種簡單制備2-甲基戊二酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種由丙二酸二乙酯和甲基丙烯酸甲酯為原料 制取2-甲基戊二酸的合成新方法。
背景技術(shù)：
2-甲基戊二酸是成人和小孩尿液中的代謝產(chǎn)物，用于己二酸的制備(United States Patent =5292944)和氨基酸類化合物如羧烷基?；彼岬闹苽?United States patent =4052511)等。目前，國內(nèi)尚未見有合成2-甲基戊二酸的方法的報(bào)道，國外 Ignaczak, M. ；Deka, M.報(bào)道了由3-甲基_1，2_環(huán)戊二酮合成2-甲基戊二酸(Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, KhimiyaiKhimicheskaya Tekhnologiya,1994,37(7-9), 63-66.)，此方法中原料3-甲基-1，2-環(huán)戊二酮的價(jià)格很貴，如果用于批量生產(chǎn)，在經(jīng)濟(jì)效 益上沒有優(yōu)勢。由于其具有較高的應(yīng)用價(jià)值，因此，尋求一種簡單、高效、安全、環(huán)保、低消耗的制 取2-甲基戊二酸的方法是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。而本發(fā)明為2-甲基戊二酸的工業(yè)化生產(chǎn)提供 了新的途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種簡單方便、成本低廉、環(huán)境友好、反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高 的2-甲基戊二酸的制取方法。本發(fā)明的目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的以丙二酸二乙酯和甲基丙烯酸甲酯(η丙η甲=1 1-1 2)為原料，在有機(jī)溶 劑中，按丙二酸二乙酯質(zhì)量5%到20%的KF/A1203催化反應(yīng)，得到中間產(chǎn)物1，然后加堿皂 化，再在酸性溶液中脫羧合成2-甲基戊二酸(產(chǎn)物2)。整個(gè)反應(yīng)溫度控制在80-160°C，反 應(yīng)時(shí)間為5-18小時(shí)左右。經(jīng)簡單處理后，產(chǎn)品純度不低于98%，熔點(diǎn)83°C。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是原料成本低，副產(chǎn)物少，操作簡便，后處理簡單，且比較環(huán)保。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是2-甲基戊二酸(產(chǎn)物2)的合成線路圖。圖2是產(chǎn)物1的氣相色譜圖。圖3是產(chǎn)物1的質(zhì)譜圖。圖4是產(chǎn)物2的氣相色譜圖。圖5是產(chǎn)物2的質(zhì)譜圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
第一步80g丙二酸二乙酯+50mL DMF+14g KF/A1203，油浴 80°C，滴加入 50g 甲基 丙烯酸甲酯溶入50mL DMF中，反應(yīng)5小時(shí)，結(jié)束后經(jīng)氣質(zhì)檢測分析，丙二酸二乙酯大部分轉(zhuǎn) 化，主要中間產(chǎn)物的色譜積分面積百分比為56%。減壓蒸餾去除溶劑DMF和甲醇，在160°C 減壓蒸餾得產(chǎn)物1約70g。第二步0. Imol產(chǎn)物1加0. 4mol NaOH在20°C進(jìn)行水解3小時(shí)，再加0. 4mol硫酸 酸化，升溫到100°C進(jìn)行回流脫羧4h，冷卻，分液，用乙酸乙酯回提水相5次，合并有機(jī)相，減 壓除去溶劑，經(jīng)GC-MS檢測分析為2-甲基戊二酸(產(chǎn)物2)。色譜積分面積百分比為68%， 得率60%。實(shí)施例2:第一步80g丙二酸二乙酯+50mL DMF+14g KF/A1203，油浴 140°C，滴加入 65g 甲基 丙烯酸甲酯溶入50mL DMF中，反應(yīng)5小時(shí)，結(jié)束后經(jīng)氣質(zhì)檢測分析，丙二酸二乙酯幾乎轉(zhuǎn)化 完全，主要中間產(chǎn)物的色譜積分面積百分比為78. 12%。減壓蒸餾去除溶劑DMF和甲醇，在 160°C減壓蒸餾得產(chǎn)物1約120g。第二步0. Imol產(chǎn)物1加0. 4mol NaOH在20°C進(jìn)行水解3小時(shí)，再加0. 4mol硫 酸酸化，升溫到100°c進(jìn)行回流脫羧4h，冷卻，分液，用乙酸乙酯回提水相5次，合并有機(jī) 相，減壓除去溶劑，經(jīng)GC-MS檢測分析為2-甲基戊二酸(產(chǎn)物2)。色譜積分面積百分比為 89. 12%，得率 88%。
權(quán)利要求
一種以丙二酸二乙酯和甲基丙烯酸甲酯為原料制取2-甲基戊二酸的合成方法，其特征在于將丙二酸二乙酯與有機(jī)溶劑，催化劑KF/Al2O3混合，滴加甲基丙烯酸甲酯于80--160℃反應(yīng)數(shù)小時(shí)，然后在堿性條件下水解，再經(jīng)酸化脫羧合成2-甲基戊二酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于使用丙二酸二乙酯和甲基丙烯酸甲酯為原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于丙二酸二乙酯和甲基丙烯酸甲酯的反應(yīng)以KF/ Al2O3為催化劑，反應(yīng)溫度為80—160°C。
全文摘要
本發(fā)明屬精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種由丙二酸二乙酯和甲基丙烯酸甲酯為原料制取2-甲基戊二酸的合成方法。本發(fā)明以廉價(jià)的丙二酸二乙酯和甲基丙烯酸甲酯為原料，在有機(jī)溶劑中用KF/Al2O3催化于80-160℃反應(yīng)數(shù)小時(shí)，然后在堿性條件下水解，再經(jīng)酸化脫羧合成2-甲基戊二酸。本發(fā)明的效果和益處在于反應(yīng)條件溫和、操作簡單、產(chǎn)率高。
文檔編號C07C51/38GK101805254SQ20101014474
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者曹忠, 朱卓越, 楊華武, 黃淑芳, 龍姝 申請人:長沙理工大學(xué)