專利名稱：由3,3-二甲基丁酸制備3,3-二甲基丁醛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由3， 3-二甲基丁酸制備3， 3-二甲基丁醛的方法。
背景技術(shù)：
紐甜(N-[N- (3,3-二甲基丁基)-L-a-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸-1-甲酯)是美國(guó) NutraSweet公司開(kāi)發(fā)的一種高強(qiáng)度甜味劑，它具有甜度高，熱量低，穩(wěn)定性高，無(wú)致齲性等 優(yōu)點(diǎn)，具有巨大的市場(chǎng)潛力。無(wú)論由天冬氨酸、苯丙氨酸，或是由阿斯巴甜路線合成紐甜， 都必須使用3，3-二甲基丁醛。
目前3，3-二甲基丁醛尚無(wú)工業(yè)產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)室制備方法有很多報(bào)導(dǎo)通過(guò)1， l-二氯-3, 3-二甲垸水解制備(專利US5， 994, 593),該方法的缺點(diǎn)是原料昂貴，不適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)； 還可以通過(guò)1-氯-3，3-二甲基丁烷氧化制備(專利US5， 856, 584)，該方法的缺點(diǎn)是用碘化 物作催化劑，昂貴且不好回收，而且反應(yīng)產(chǎn)生惡臭的二甲基硫醚副產(chǎn)物，處理困難；也可以 用Swern氧化法氧化3， 3-二甲基丁醇制備(EP 0391652和EP 0374952)，缺點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)生惡 臭的二甲基硫醚副產(chǎn)物，工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，需要采取成本高效果甚微的措施阻止二甲基硫醚的釋 放還可以用催化量的PdCl2(CH3CN)2與三苯基膦等在水溶液中氧化3,3-二甲基丁醇(參見(jiàn) Einhorn， J. etal : Journal Of Organic Chemistry, 61, 2918 (1996)),但是該方法需要 使用昂貴的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高收率、條件溫和的用3,3-二甲 基丁酸制備3, 3-二甲基丁醛的方法。
技術(shù)方案本發(fā)明的由3， 3-二甲基丁酸制備3， 3-二甲基丁醛的方法包括如下步驟
A、 將所得的3,3-二甲基丁酸與一種酰氯、在5(T52'C溫度下反應(yīng)5~7小時(shí)，制得3， 3-
二甲基丁酰氯；
B、 3,3-二甲基丁酰氯與重氮甲烷的乙醚溶液在(T5'C溫度下反應(yīng)，制得其重氮酮；
C、 將重氮酮與冰醋酸在17~20°0溫度下反應(yīng)0. 5~2小時(shí)，制得乙酰氧基酮溶液；
D、 將乙酰氧基酮用強(qiáng)堿和還原劑在(T5'C溫度下還原并水解乙酰氧基酮得到4, 4-二甲基
-1,3-戊二醇；
E、 用一種氧化劑在為35~40匸溫度下將4, 4-二甲基-1， 2-戊二醇裂解為3， 3-二甲基丁醛。 所述的A步驟所用的酰氯為三氯化磷、五氯化磷或氯化亞砜。
D步驟所述的強(qiáng)堿和還原劑為異丙醇鋁的異丙醇溶液。 E步驟所用的氧化劑為四乙酸鉛的乙酸溶液。
有益效果本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品收率高。
具體實(shí)施例方式
由3,3-二甲基丁酸制備3，3-二甲基丁醛的方法包括如下步驟
A、 將所得的3，3-二甲基丁酸與一種酰氯、在50 52'C溫度下反應(yīng)5~7小時(shí)，制得3,3-
二甲基丁酰氯
B、 3,3-二甲基丁酰氯與重氮甲垸的乙醚溶液在0 5'C溫度下反應(yīng)，制得其重氮酮；
C、 將重氮酮與冰醋酸在17 2(TC溫度下反應(yīng)0.5 2小時(shí)，制得乙酰氧基酮溶液；
D、 將乙酰氧基酮用強(qiáng)堿和還原劑在0 5'C溫度下還原并水解乙酰氧基酮得到4,4-二甲基
-U-戊二醇；
E、 用一種氧化劑在為35 40'C溫度下將4，4-二甲基-1,2-戊二醇裂解為3，3-二甲基丁醛。 所述的A步驟所用的酰氯為三氯化磯、五氯化磷或氯化亞砜。
D步驟所述的強(qiáng)堿和還原劑為異丙醇鋁的異丙醇溶液。 E步驟所用的氧化劑為四乙酸鉛的乙酸溶液。
下面的實(shí)例只用作本發(fā)明某些優(yōu)選具體方案的解釋，而絕不隱含對(duì)本發(fā)明的任何限制。 實(shí)施例一由三氯化磷制備3,3-二甲基丁酰氯
將3, 3-二甲基丁酸(自制)209g倒入lOOOtnl三口瓶中，攪拌，在室溫下將三氯化磷250g 加完，升溫至5(T52'C,維持六小時(shí)，反應(yīng)液倒入400ml水中混合，分液，將有機(jī)層進(jìn)行減壓 蒸餾，取最末的餾分，得產(chǎn)物3,3-二甲基丁酰氯218g,產(chǎn)率大于90%。
實(shí)施例二由五氯化磷制備3,3-二甲基丁酰氯
將3， 3-二甲基丁酸(自制)209g倒入1000ml三口瓶中，攪拌，在室溫下將五氯化磷380g 加完，升溫至5(T52'C，維持六小時(shí)，反應(yīng)液倒入400ml水中混合，分液，將有機(jī)層進(jìn)行減壓 蒸餾，取最末的餾分，得產(chǎn)物3,3-二甲基丁酰氯203g,產(chǎn)率大于85%。
實(shí)施例三由氯化亞砜制備3，3-二甲基丁酰氯
將3,3-二甲基丁酸(自制)209g倒入1000ml三口瓶中，攪拌，在室溫下將氯化亞砜220g 加完，升溫至5(T52'C，維持六小時(shí)，反應(yīng)液倒入400nd水中混合，分液，將有機(jī)層進(jìn)行減壓 蒸餾，取最末的餾分，得產(chǎn)物3，3-二甲基丁酰氯210g，產(chǎn)率大于85%。
實(shí)施例四3，3-二甲基丁醛的格倫德曼法制備
將2mol/L的重氮甲垸乙醚溶液500ml置于2000ml的三口瓶中，冷卻至0~5°C,將3, 3_ 二甲基丁酰氯緩緩加入直至溶液黃色完全消失，得其重氮酮溶液。在重氮酮溶液中加入60g 冰醋酸，攪拌均勻后，升溫至17~20°0,繼續(xù)反應(yīng)l小時(shí)，得其乙酰氧基酮溶液。將乙酰氧基 酮溶液冷卻并保持在5'C左右，攪拌并滴加0.05mol/L異丙醇鋁的異丙醇溶液，直至有氣體放 出，制得4，4-二甲基-1,2-戊二醇溶液。將4，4-二甲基-1,2-戊二醇溶液升溫至35、0'C，攪 拌并滴加0. 05mol/L的四乙酸鉛的乙酸溶液25ml， 1小時(shí)內(nèi)滴完，繼續(xù)反應(yīng)2. 5小時(shí)。將最 后的反應(yīng)液倒入200g碎冰中混合，分液，將有機(jī)層進(jìn)行常壓蒸餾，取10(T120'C的餾分。
本發(fā)明的其它變化和改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1. 一種由3，3-二甲基丁酸制備3，3-二甲基丁醛的方法，其特征在于該方法包括如下步驟A、將所得的3，3-二甲基丁酸與一種酰氯、在50～52℃溫度下反應(yīng)5～7小時(shí)，制得3，3-二甲基丁酰氯；B、3，3-二甲基丁酰氯與重氮甲烷的乙醚溶液在0～5℃溫度下反應(yīng)，制得其重氮酮；C、將重氮酮與冰醋酸在17～20℃溫度下反應(yīng)0.5～2小時(shí)，制得乙酰氧基酮溶液；D、將乙酰氧基酮用強(qiáng)堿和還原劑在0～5℃溫度下還原并水解乙酰氧基酮得到4，4-二甲基-1，3-戊二醇；E、用一種氧化劑在為35～40℃溫度下將4，4-二甲基-1，2-戊二醇裂解為3，3-二甲基丁醛。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由3,3-二甲基丁酸制備3，3-二甲基丁醛的方法，其特征在 于所述的A步驟所用的酰氯為三氯化磷、五氯化磷或氯化亞砜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由3,3-二甲基丁酸制備3，3-二甲基丁醛的方法，其特征在 于D步驟所述的強(qiáng)堿和還原劑為異丙醇鋁的異丙醇溶液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由3,3-二甲基丁酸制備3，3-二甲基丁醛的方法，其特征在 于E步驟所用的氧化劑為四乙酸鉛的乙酸溶液。
全文摘要
由3，3-二甲基丁酸制備3，3-二甲基丁醛的方法包括如下步驟A.將所得的3，3-二甲基丁酸與一種酰氯、在50～52℃溫度下反應(yīng)5～7小時(shí)，制得3，3-二甲基丁酰氯；B.3，3-二甲基丁酰氯與重氮甲烷的乙醚溶液在0～5℃溫度下反應(yīng)，制得其重氮酮；C.將重氮酮與冰醋酸在17～20℃溫度下反應(yīng)0.5～2小時(shí)，制得乙酰氧基酮溶液；D.將乙酰氧基酮用強(qiáng)堿和還原劑在0～5℃溫度下還原并水解乙酰氧基酮得到4，4-二甲基-1，3-戊二醇；E.用一種氧化劑在為35～40℃溫度下將4，4-二甲基-1，2-戊二醇裂解為3，3-二甲基丁醛。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品收率高。
文檔編號(hào)C07C47/02GK101503344SQ200910029949
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者彬 沈 申請(qǐng)人:東南大學(xué)