專利名稱:一種制造連二羰基化合物∴的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及的是在α-碳上有兩個(gè)或三個(gè)氫的羰基化合物制造連二羰基化合物的方法。連二羰基化合物的化學(xué)式為 Ar-可以是H,OH,OR,具有1-6個(gè)碳原子的烷基或取代烷基,芳基或取代芳基,羧基或酯基。
Ar′-可以是H,OH,OR,具有1-6個(gè)碳原子的烷基或取代烷基,芳基或取代芳基,羧基或酯基。
例如利用本發(fā)明可以生產(chǎn)乙二醛(OHC-CHO)、丙酮醛(CH3CO-CHO)、丁二酮(CH3COCOCH3)、α-氯代丁二酮(CH3COCOCH3Cl)、(α-羥基丁二酮(CH3COCOCH2OH)、苯基乙二醛(C6H5COCHO)、苯丙二酮(C6H5COCOCH2)、乙醛酸(OHC-COOH)、乙醛酸酯(OHC-CO2R),α,β-二氧代丁酸酯(CH3COCOCO2R)等。這些產(chǎn)物可以用于制造醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、有機(jī)中間體等。
例如由丙酮醛(CH3COCHO)可以生產(chǎn) 4-甲基咪唑 炔丙菊醇由乙醛酸(OHC-CO2H)可以生產(chǎn) (2-羥基喹惡啉)由丁二酮(CH3COCOCH3)可以配制香料或生產(chǎn) (4,5-二甲基咪唑)制造連二羰基化合物的方法很多,如Jean-Piene Zumbrwn在Fr2038575中報(bào)導(dǎo)用SeO2氧化連接羰基的甲基或亞甲基,使之轉(zhuǎn)換為羰基;SeO2還原為Se,再用雙氧水把Se氧化為SeO2,這樣再進(jìn)行氧化反應(yīng),循環(huán)使用。這種方法Se的循環(huán)使用量特別大,工業(yè)消耗難以控制很低,因此成本令人無法接受。
Graboyes,Harold at al在EP0049638中報(bào)導(dǎo),用 在酸性水溶液中加入多聚甲醛進(jìn)行水解,生成CH3COCOCO2C2H3。
童遵興在浙江化工1990年22卷第4期P2報(bào)導(dǎo),用 在酸性水溶液中加入甲醛來進(jìn)行水解,生成CH3COCOCH3。上面兩方法都是用羰基肟 在酸性水溶液中加入多聚甲醛或甲醛來進(jìn)行水解。因?yàn)锳r-CO-CNOH-Ar′的水解是一個(gè)平恒反應(yīng),加入甲醛或多聚甲醛只能部分改善水解平恒,因此在產(chǎn)品收率、純度、經(jīng)濟(jì)效益等方面都不太理想。
本發(fā)明克服了過去方法中的缺點(diǎn),從而達(dá)到了提高收率,提高純度,降低反應(yīng)條件,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的,因此完成本發(fā)明下面詳述本發(fā)明的方法本發(fā)明制造連二羰基化合物的方法分兩步反應(yīng)第一步用在α-碳上有兩個(gè)或三個(gè)氫的羰基化合物進(jìn)行亞硝化反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的羰基肟。反應(yīng)式表示如下 R-可以是具有1-6個(gè)碳原子的烷基。
Ar-可以是H,OH,OR,具有1-6個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或取代烷基,芳基或取代芳基,羧基或酯基。
Ar′-可以是H,OH,OR,具有1-6個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或取代烷基,芳基或取代芳基,羧基或酯基。
例如Ar-CO-CH3-Ar′可以是乙醛(CH3CHO)、丙酮(CH3COCH3)、丙醛(CHCH2CHO)、甲乙酮(CH3COCH2CH3)、乙酸(CHCO2H)、乙酸乙酯(CH3COOEt)、苯乙酮(C2H3COCH3)、β-氯代丁酮(CH3COCH2CH3CL)、β-羥基丁酮(CH3COCH2CH2OH)、乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2CO2Et)。
HONO可以由亞硝酸鈉與酸(如鹽酸、硫酸、磷酸、苯磺酸、醋酸等)發(fā)生。
反應(yīng)溫度通常在0-100℃為宜。
第二步,用上面制成的肟,在水溶液中通入O2、空氣或NO2氣體進(jìn)行水解,從而制造出連二羰基化合物。
反應(yīng)式表示如下 這步反應(yīng)也可在酸性水溶液中,通入O2或空氣或NO2氣體來進(jìn)行水解。
反應(yīng)式表示 這步反應(yīng)還可加入甲醛或多聚甲醛或苯甲醛,通入O2或空氣或NO2氣體來水解,反應(yīng)溫度一般以0-100℃為宜。
反應(yīng)中通O2或空氣或NO2的作用是將水解反應(yīng)中所產(chǎn)生的NH2OH(羥銨)反應(yīng)掉,從而改善平恒,完成水解。
反應(yīng)使用的酸可以是鹽酸、硫酸、磷酸、苯磺酸、醋酸等,但最好是鹽酸、硫酸或苯磺酸。
在水解反應(yīng)中可以加入表面活性劑。比如季銨鹽、季磷鹽或聚乙二醇等,這對(duì)某些產(chǎn)品的水解反應(yīng)是有利的,特別是在水相中溶解較差的羰基肟。
下面通過實(shí)例來具體說明本發(fā)明1、實(shí)施例1(丁二酮的合成)取500ml四口反應(yīng)瓶,裝上冷凝器、電動(dòng)攪拌,插入溫度計(jì)、氣體導(dǎo)管、加入200g甲乙酮,50ml鹽酸,通入亞硝酸乙酯氣體在50℃反應(yīng),至溫度不再上升時(shí),停止反應(yīng)拆去攪拌,氣體導(dǎo)管,冷凝器,改為蒸餾裝置,分餾蒸出乙醇及甲乙酮,然后水蒸氣蒸餾蒸出丁二酮單肟,把蒸出的丁二酮單肟冷卻。丁二酮單肟結(jié)晶析出,分離,得棕黃色丁二硐單肟。收率92%。
取500ml四口瓶,加入100ml水,10gH2SO4,控制溫度30-40℃,加入丁二酮單肟200g,通O2水解,檢測(cè)待水解完畢,蒸出丁二酮,即為粗品丁二酮,收率94%。
丁二酮的精制可先加CaCl2脫水,之后用精餾塔精餾,收集80-90℃的餾分即為丁二酮成品。
2、實(shí)施例2[合成丙酮醛(甲基乙二醛)]取500ml四口瓶,裝上冷凝器。電動(dòng)攪拌,插上溫度計(jì),氣體導(dǎo)管。加入150克丙酮,50ml濃鹽酸,在10-60℃通入亞硝酸乙酯氣體進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束,中和,蒸出乙醇和未反應(yīng)完的丙酮,殘留物為粗品丙酮醛肟(丙酮醛肟可測(cè)定含量)。收率85-90%。
取500ml四口瓶,加入150ml水,8克硫酸,加入200克丙酮醛肟,(粗品、精品均可)在0℃通入O2或空氣或NO2氣體進(jìn)行水解,至水解結(jié)束,測(cè)丙酮醛含量為40%左右,收率90%。
3、實(shí)施例3(乙醛酸的合成)
在裝有攪拌,冷凝器,溫度計(jì),滴液漏斗的500ml四口瓶中,加入200g醋酸,通入亞硝酸乙酯氣體,在60℃反應(yīng)約3小時(shí),反應(yīng)結(jié)束,蒸出乙醇和未反應(yīng)完的醋酸,殘留物為醋酸肟 。取500ml反應(yīng)瓶,加入150g水,10gHSO4,200g醋酸肟,通NO2水解,反應(yīng)結(jié)束,測(cè)含量。收率83%。
4,α,β-二氧丁酸酯的合成在裝有攪拌,冷凝器、溫度計(jì)、滴液漏斗的四口瓶中,加入130g乙酰乙酸乙酯,70亞硝酸鈉,140mlH2O,冷至5℃,在0-15℃滴入濃鹽酸100ml,然后繼續(xù)反應(yīng)30分鐘,生成2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯,與水相分離。有機(jī)相即為2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯。
取500ml四口反應(yīng)瓶,加入100ml水,15克硫酸,加入上邊反應(yīng)生成的肟降溫至0℃,通空氣反應(yīng)約3至4小時(shí),反應(yīng)結(jié)束,所得溶液即為α,β-二氧丁酸酯。(如需精制,可用溶劑萃取,然后脫水,蒸出溶劑即可)。
5、苯基乙二醛取500ml四口反應(yīng)瓶,裝上電動(dòng)攪拌,冷凝器,溫度計(jì),氣體導(dǎo)管,加入177g苯乙酮,55ml鹽酸,在60℃通入亞硝酸乙酯,反應(yīng)至溫度不再升高為止,蒸出乙醇,取蒸餾后的殘留物加入帶有攪拌,溫度計(jì),冷凝器,氣體導(dǎo)體的四口反應(yīng)瓶?jī)?nèi),加入15gH2SO4,在0-5℃通入O2或空氣水解,水解結(jié)束測(cè)苯基乙二醛的含量。收率為80%。
權(quán)利要求
1.一種制造連二羰基化合物( )的方法。其特征在于用在α-碳上有兩個(gè)或三個(gè)氫的羰基化合物(Ar-CO-CH2Ar′)與亞硝酸(HONO)或亞硝酸酯(RONO)反應(yīng)生成的對(duì)應(yīng)羰基肟( ),其粗品或精品在水溶液中或在酸性水溶液中通入O2或空氣或NO2氣體來進(jìn)行氧化水解,生成Ar-CO-CO-Ar′。Ar-可以是H,OH,OR,具有1-6個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或取代烷基,芳基或取代芳基,羧基或酯基。Ar′-可以是H,OH,OR,具有1-6個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或取代烷基,芳基或取代芳基,羧基或酯基。R-可以是具有1-6個(gè)碳原子的低級(jí)烷基。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,向 的水溶液中通入O2或空氣或NO2氣體。
3.按照權(quán)利要求1,2所述的方法,其特征在于,在 的水溶液中,可以加入無機(jī)酸或有機(jī)酸;無機(jī)酸可以是鹽酸、硫酸、磷酸等,有機(jī)酸可以是醋酸、三氟乙酸、苯磺酸等。
4.按照權(quán)利要求1,2,3所述的方法,其特征在于,在 的水溶液中可以加入甲醛,多聚甲醛或苯甲醛,也可以不加。
5.按照權(quán)利要求1,2,3,4所述的方法,其特征在于,在 的水解氧化反應(yīng)溫度為-10~120℃,特別是0-100℃。
6.按照權(quán)利要求,1,2,3,4,5所述的方法,其特征在于,可以向 的水溶液中加入表面活性劑,如季銨鹽,季磷鹽、聚乙=醇等。
7.按照權(quán)利要求1,2,3,4,5,6所述的方法,其特征在于,ArCOCH2Ar′與亞硝酸或亞硝酸酯在0-80℃反應(yīng),生成的粗品羰基肟 ,無需精制即可進(jìn)行氧化水解反應(yīng),生成ArCO-CO-Ar′。
全文摘要
一種制造連二羰基化合物
文檔編號(hào)C07C45/27GK1099741SQ94105128
公開日1995年3月8日 申請(qǐng)日期1994年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月29日
發(fā)明者閻觀生 申請(qǐng)人:閻觀生