一種2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，包括如下步驟：(1)溴代乙酸乙酯和丙二酸二乙酯經縮合反應生成1,1,2-乙烷三羧酸三乙酯；(2)1,1,2-乙烷三羧酸三乙酯和2-溴代烷烴縮合反應生成3-甲基烷烴-1,1,2-三羧基三乙酯；(3)3-甲基烷烴-1,1,2-三羧基三乙酯和LiCl/H2O混合加熱脫羧得到2-(1-甲基烷基)琥珀酸二乙酯；(4)酯在強堿溶液中水解，得到2-(1-甲基烷基)琥珀酸。本發(fā)明反應原料來源廣泛，價格低廉；反應條件溫和，反應完全，副反應少，可以制備烷基碳鏈長度為3～16個碳的2-(1-甲基烷基)琥珀酸同系物。
【專利說明】一種2-(1-甲基院基)號拍酸的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及有機化合物合成領域，具體涉及一種琥珀酸的制備方法。
【背景技術】
[0002]烷烴作為石油的主要成分之一，廣泛的存在于地下油藏環(huán)境中。油藏作為一種極端環(huán)境，其中卻孕育著物種多樣的微生物。近年來，通過實驗室培養(yǎng)的方法，人們提出了多種烷烴厭氧降解途徑。其中，富馬酸加成反應機制最為重要和普遍。該機制通過在烷烴的C-2位與富馬酸加成，得到2-(1-甲基烷基)琥珀酸而將烷烴活化以進行后續(xù)代謝。由于2-(1-甲基烷基)琥珀酸嗎只出現(xiàn)在烷烴厭氧降解過程中，且該物質無商業(yè)來源，因此該物質被認為是一種生物標記物。通過檢測該物質，可以直接表明樣品中微生物厭氧烴降解過程的存在。
[0003]目前文獻報道的2-(1-甲基烷基)琥珀酸這類物質中僅有2-(1-甲基乙基)琥珀酸和2-(1-甲基丙基)琥珀酸通過人工合成得到。如2-(1-甲基乙基)琥珀酸的合成有三種方法，一種是使用SmI2/(Me2N)3P = O或H2/Pd體系還原2-(1-甲基亞甲基)琥珀酸，第二種方法在二異丙基氨基鋰的存在下琥珀酸單丁酯與2-碘代丙烷進行烷基化，第三種方法為丁烯二酸二乙酯與異丙基氯化汞縮合。第一種方法反應原料成本高，且加氫還原操作危險，第二種方法需在低溫下反應，條件苛刻，第三種方法毒害大，對環(huán)境不友好。另有少部分源自微生物代謝過程的2-(1-甲基烷基)琥珀酸同系物微量存在于烴污染環(huán)境中。但該物質在環(huán)境中普遍含量低，難以檢測，且沒有標準物質供人們了解此類物質的性質，因此目前對2-(1-甲基烷基)琥珀酸的識別能力有限。通過人工合成2-(1-甲基烷基)琥珀酸標準物質，對其質譜特性進行研究，可以指導在實際樣品中檢測該物質。
[0004]目前，2-(1-甲基烷基)琥珀酸主要由微生物厭氧降解烴類物質產生，對2-(1-甲基烷基)琥珀酸的人工合成方法報道較少，主要為Stobbe反應產物還原法，該方法使用
2-烷酮為原料，通過Stobbe反應與丁二酸縮合，再通過貴金屬催化加氫的方法將酮和丁二酸酯的縮合產物還原得到2-(1-甲基烷基)琥珀酸。該方法反應原料不能普遍購得，且反應條件苛刻，需要無水無氧條件，催化加氫過程危險性高，催化劑昂貴。而其他類似的方法只能合成烷基側鏈為端位取代的烷基琥珀酸，與所需的目標產物烷基次末端取代的2-(1-甲基烷基)玻拍酸有一定的差別。

【發(fā)明內容】

[0005]因此，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種反應原料容易購得、產率高、較寬同系物范圍的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法。
[0006]本 發(fā)明的技術方案是，式(I )所示2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，該方法包括:
[0007]
【權利要求】
1.式(I)所示2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于:該方法包括:

2.根據權利要求1所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的常溫下反應時間為0.3-0.8小時；所述加入溴代乙酸乙酯后的反應時間是3-6小時。
3.根據權利要求1所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述140-160°C條件下反應的時間為3-6小時。
4.根據權利要求1所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述強堿溶液為NaOH溶液或KOH溶液，所述強堿溶液的質量濃度為10-30%。
5.根據權利要求1所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，所述2-溴代烷烴的制備方法是， (1)向乙醇鈉/乙醇溶液中加入乙酰乙酸乙酯，攪拌均勻，再加入1-溴代烷烴，70~80°C下反應得到2-烷基乙酰乙酸乙酯； (2)在2-烷基乙酰乙酸乙酯中加入過量的強堿溶液，25~45°C下水解4~6h，再調節(jié)溶液pH〈l，60~80°C條件下脫羧，制得2-烷酮； (3)將2-烷酮溶解在甲醇中，加入NaBH4,反應至無H2產生，酸化后60~80°C水解I~2h制得2-烷醇； (4)將2-烷醇、HBr與H2SO4溶液于110_130°C下反應，制得2-溴代烷烴。
6.根據權利要求1所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述溴代乙酸乙酯、丙二酸二乙酯和Na的摩爾比為1:1~1.5:1~1.5。
7.根據權利要求1所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，乙醇鈉、1，1,2-乙烷三羧基三乙酯、2-溴代烷烴的摩爾比為1-1.1:1-1.2:1-1.2。
8.根據權利要求1所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述-甲基烷烴-1，1，2_三羧基三乙酯、LiCl和H2O的摩爾比為1:2~3:1~2。
9.根據權利要求5所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述1-溴代烷烴、乙酰乙酸乙酯和Na的摩爾比為1:1~1.3:1~1.5。
10.根據權利要求5所述的2-(1-甲基烷基)琥珀酸的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，2-烷基 酮與NaBH4的摩爾比例為1:1~1.2。
【文檔編號】C07C55/02GK103980108SQ201410216456
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】牟伯中, 楊世忠, 劉金峰, 剛洪澤, 邊昕宇 申請人:華東理工大學