專利名稱：一種制備3-亞甲基諾蒎酮的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)物的合成方法，具體涉及一種制備3-亞甲基諾菔酮的新方法，該方法以β -菔烯為原料，經(jīng)高錳酸鉀氧化得到諾菔酮，再在NaOH或KOH催化下與甲醛水溶液進(jìn)行羥醛縮合、脫水得到3-亞甲基諾菔酮。
背景技術(shù)：
3-亞甲基諾菔酮，化學(xué)名為6，6-二甲基-3-甲烯基雙環(huán)[3. 1. 1]庚_2_酮，英文名為 6, 6-dimethyl-3-methylenebicyclo[3. 1. l]heptan-2_one,分子式 C10HwO,分子質(zhì)量為150，是雙環(huán)單萜類化合物，無色透明液體，微溶于熱水，不溶于冷水、溶于乙醇、乙醚、苯等有機(jī)溶劑，可作為重要的有機(jī)合成中間體或生物活性物質(zhì)，在不對稱合成領(lǐng)域應(yīng)用十分廣發(fā)。日本科學(xué)家高柳久男發(fā)現(xiàn)3-亞甲基諾菔酮是一種蟑螂的高效引誘劑，可應(yīng)用于捕殺衛(wèi)生害蟲蟑螂。意大利科學(xué)家Giorgio Chelucci等利用3-亞甲基諾菔酮合成2-甲基-5，6，7，8-四氫喹啉結(jié)構(gòu)的手性單體，應(yīng)用于合成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的雜環(huán)化合物。Giorgio Chelucci等還利用3-亞甲基諾菔酮合成1，10-菲咯啉衍生物，用作烯丙基氧化制備烯丙酯的不對稱催化劑。3-亞甲基諾菔酮可作為原料合成手性催化劑催化苯乙烯進(jìn)行選擇性環(huán)丙烷化反應(yīng)，也可合成手性配體2- (2-苯硫苯基)-5，6，7，8-四氫喹啉，作為Pd-C催化烯丙基烷基化反應(yīng)的催化劑。Jiri Kulhanek等則利用3-亞甲基諾菔酮合成2，3-菔二酮，進(jìn)一步合成萜烯基咪唑，并作為手性配體應(yīng)用于nitroaldol反應(yīng)，合成手性硝基醇類化合物。 Michel等利用3-亞甲基諾菔酮合成噻吩基吡啶型衍生物，用作制備環(huán)形手性金屬絡(luò)合物。目前關(guān)于3-亞甲基諾菔酮的合成主要是以諾菔酮為原料經(jīng)亞甲基化制得的?，F(xiàn)有的合成方法主要是由Michel Gianini等于1996年報道的以β -菔烯為原料，經(jīng)OsO4和 NaIO4氧化制得諾菔酮；然后以NaNH2作催化劑、苯為溶劑回流1 后，在室溫下與甲酸異戊酯反應(yīng)4h，再經(jīng)鹽酸處理得到3-羥亞甲基諾菔酮；再在Na2CO3作用下與甲醛反應(yīng)制得3-亞甲基諾菔酮。其反應(yīng)過程如下所示
TMO, OsO^Fy7
t^uUiMfi 2:5 CiMC^RT3Ih ii) Efifk^ 2 K
-Kb
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O
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i) NaHHi, Bz, βΙΗιι 15 h ) isopertyi fcatiais
RT, 4h iiiJECl
71
NaiCOj feimaldelpie RT, 40 mm
92%
該方法存在如下不足之處在制備諾菔酮過程中，使用的氧化劑OsO4不僅毒性大、價格高， 而且還要進(jìn)行兩步氧化，反應(yīng)后處理復(fù)雜，得率低。諾菔酮亞甲基化過程復(fù)雜，在羥亞甲基化過程中使用NaNH2試劑需要在無水條件下進(jìn)行，同時反應(yīng)須在氬氣等惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，而且還要進(jìn)一步與甲酸異戊酯和鹽酸反應(yīng)，再經(jīng)萃取、洗滌、蒸餾、結(jié)晶等步驟才能得到 3-羥亞甲基諾菔酮；3-羥亞甲基諾菔酮需在Na2CO3作用下，與甲醛反應(yīng)才能得到目的產(chǎn)物 3-亞甲基諾菔酮。整個制備過程步驟多、操作條件苛刻，難于大規(guī)模制備。
2008年Jiri等也以β -菔烯為原料合成3_亞甲基諾菔酮，但所采用的試劑略有
3不同，具體路線如下所示
權(quán)利要求
1.一種制備3-亞甲基諾菔酮的新方法，其特征在于該方法以諾菔酮為原料，在NaOH 或KOH催化下與甲醛水溶液進(jìn)行羥醛縮合、脫水得到3-亞甲基諾菔酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備3-亞甲基諾菔酮的新方法，其特征在于，包括 在反應(yīng)器加入諾菔酮、催化劑和甲醛的水溶液，控溫8(T90°C，回流反應(yīng)TlOh，反應(yīng)物經(jīng)冷卻后，用乙酸乙酯或甲苯萃取若干次，合并各次萃取液并用飽和食鹽水洗滌至中性，經(jīng)無水Na2SO4干燥后蒸餾除去溶劑，得到淺黃色粗產(chǎn)品，經(jīng)硅膠柱色譜分離后得到淺黃色產(chǎn)品3-亞甲基諾菔酮；其中，諾菔酮與甲醛的摩爾比為1 廣5 ；催化劑為NaOH或K0H。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備3-亞甲基諾菔酮的新方法，其特征在于回流反應(yīng) 4飛h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備3-亞甲基諾蒎酮的新方法，該方法以諾蒎酮為原料，在NaOH或KOH催化下與甲醛水溶液進(jìn)行羥醛縮合、脫水得到3-亞甲基諾蒎酮。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法的突出優(yōu)點(diǎn)包括簡化了3-亞甲基諾蒎酮的合成工藝，克服了傳統(tǒng)合成方法中諾蒎酮需經(jīng)過羥亞甲基化和氧化兩個步驟才能得到目的產(chǎn)物的缺點(diǎn)，避免了傳統(tǒng)工藝中采用NaNH2、NaOMe、NaOC2H5等羥亞甲基化催化劑需在無水環(huán)境下使用、實驗環(huán)境要求苛刻的不足。同時采用固體高錳酸鉀作氧化劑，解決了傳統(tǒng)氧化劑OsO4、O3所存在的毒性大、價格昂貴等不足，降低了3-亞甲基諾蒎酮的生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)安全性。有較好的實用性，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C07C45/75GK102391086SQ20111021789
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者蘭藍(lán), 孟兆杰, 徐曉維, 曲玲, 楊益琴, 樊媛媛, 汪建新, 王石發(fā), 谷文, 魏柏松 申請人:南京林業(yè)大學(xué), 安徽省績溪縣天池化工有限公司