[发明专利]制备在2位上被取代的四氢吡喃醇的方法

说明书

本发明涉及一种制备2-取代的4-羟基-4-甲基四氢吡喃的方法，其中使3-甲基丁-3-烯-1-醇（异戊烯醇）与相应的链烯醛在强酸性离子交换剂的存在下反应，并随后进行氢化。具体而言，本发明涉及一种通过异戊烯醇与异戊烯醛反应并随后氢化以制备2-异丁基-4-羟基-4-甲基四氢吡喃的相应方法。

Tetrahedron Letters No.51，第4507-4508页,1970描述了3-链烯-1-醇与醛的反应以及它们用于制备芳族化学品玫瑰醚和二氢玫瑰醚的用途。其中还提到了3-甲基丁醛与异戊烯醇在酸性条件下的反应。

SU 825 528描述了一种制备二氢吡喃和四氢吡喃和四氢吡喃醇的方法，其中使2-甲基丁-1-烯-4-醇（异戊烯醇）与醛或酮在酸性催化剂的存在下反应，其中酸性催化剂的用量是0.0001-0.01重量%，基于异戊烯醇的量计，并且此反应在0-25℃的温度下在有机溶剂中进行。所规定的催化剂是离子交换树脂KU-2（磺化聚苯乙烯树脂）、对甲苯磺酸、硫酸或高氯酸。作为例子，尤其描述了异戊烯醇与异丁醛在KU-2存在下的反应。

EP 1 493 737A1描述了一种制备烯属不饱和4-甲基-和4-亚甲基-吡喃和相应羟基吡喃的混合物的方法，其中使相应的醛与异戊烯醇反应，其中此反应是在醛与异戊烯醇的摩尔比大于1的反应体系中引发的，即醛过量使用。此外，此文献描述了将所述混合物随后脱氢以获得所需的烯属不饱和吡喃。对于所述第一反应步骤而言合适的催化剂是无机酸，例如盐酸或硫酸，但是优选甲磺酸或对甲苯磺酸。

JP 2007-154069涉及2-取代的4-羟基吡喃，其含有70-95重量%的顺式非对映异构体。此外，此文献描述了一种制备所述吡喃化合物的方法，其中使异戊烯醇与相应的醛在酸性催化剂水溶液的存在下反应。在这里，此反应必须在催化剂水溶液的浓度在1：10重量%范围内在0-100℃的温度下进行，或者在10重量%或更高的范围内在0-30℃的温度下进行。提到的可能使用的酸性催化剂一般也是离子交换树脂。

基于此现有技术，本发明的目的是提供一种制备2-取代的4-羟基-4-甲基四氢吡喃的方法，尤其是制备2-异丁基-4-羟基-4-甲基四氢吡喃（=吡喃醇）的方法，此方法可以按照易于加工处理的方式并且以对于尽可能高的化学选择性而言的高的总产率在工业规模上进行。在此方法中，应当可以使用便宜的、易于回收的且能再利用的起始化合物和试剂和/或催化剂。

惊奇的是，此目的能根据本发明通过提供一种制备具有式（I）的2-取代的4-羟基-4-甲基四氢吡喃的方法实现：

其中

基团R₁是直链或支化的具有1-5个碳原子的烷基，

R₂是氢或者直链或支化的具有1-3个碳原子的烷基，

此方法包括使式（II）的3-甲基丁-3-烯-1-醇与式（III）的醛反应，

其中基团R₁和R₂彼此独立地具有如在式（I）中给出的相同含义，

此反应在水和强酸性阳离子交换剂的存在下进行，形成式（IV）化合物：

并且在催化剂存在下将式（IV）化合物氢化，得到式（I）化合物。

用于进行本发明方法的合适原料是式（II）的3-甲基丁-3-烯-1-醇（异戊烯醇）：

其可以通过公知方法从异丁烯和甲醛按照任何规模获得，并且可以商购。对于根据本发明使用的异戊烯醇的纯度、质量或制备方法没有特别的限制。其可以在本发明方法过程中按照标准商购质量和纯度很好地作为原料使用。优选使用纯度为90重量%或更高的异戊烯醇，特别优选纯度为95-100重量%的异戊烯醇，非常特别优选纯度为97-99.9重量%，或甚至更优选纯度为98-99.8重量%。

用于进行本发明方法的另一种合适原料是式（III）的链烯醛：

其中基团R₁可以是直链或支化的具有1-5个碳原子的烷基，R₂可以是氢或者直链或支化的具有1-3个碳原子的烷基。

烷基取代基R₁理解为表示具有1-5个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基或正戊基，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基，非常特别优选是甲基。

烷基取代基R₂理解为表示具有1-3个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基或异丙基，优选甲基或乙基，非常特别优选是甲基。