[发明专利]合成β-二羰基化合物的方法

说明书

技术领域

本发明的目的是一种用于在有强碱或者强碱混合物的情况下通过克莱森（Claisen）缩合在工业范围内从至少两个羰基化合物例如酯或者酮合成β-二羰基化合物、尤其是从至少一个酮和至少一个酯合成β-二酮的方法。

该方法在于在有强碱或者强碱混合物的情况下通过克莱森（Claisen）缩合使至少两个羰基化合物例如酯或者酮、尤其是至少一个酮和至少一个酯按照以下反应来起反应：

R₁-CO-CH₂-R₂+R₃-CO-O-R₄->R₁-CO-CHR₂-CO-R₃+R₄-OH

其中，R₁、R₂和R₃可以相同或者不同，各自表示一个氢原子、一个优选具有1至30个碳原子、更优选1至18个碳原子的烃官能团、一个具有可达24个碳原子的线性或者分支的烷基或者链烯基官能团、一个具有7至10个碳原子的芳烷基官能团或者一个具有至少14个碳原子的芳基或者环脂族官能团、可能会包括碳-碳双键的环脂族，这些官能团可以例如由卤原子或者由甲基或乙基官能团、或者由一组或多组式-O-、-CO-O-、-CO-在脂族链内的存在来取代或者不取代，并且可以包括氧或氮的杂原子，并且R₁和R₂可以连接，使得β-二酮形成一个环，并且其中，R₄表示一个具有1至4个碳原子的烷基官能团，优选一个甲基官能团。

背景技术

β-二酮在工业过程中被广泛用作添加剂，这些工业添加剂尤其是鉴于它们的抗紫外线和抗氧化特性，特别是广泛用作塑料和化妆品的稳定剂。

多年来，为了塑料稳定而使用基于铅、镉或者锡的化合物。

不过，基于铅的稳定剂的实施在当今受到现行法规的禁止，并且基于镉的稳定剂在目前在某些领域例如饮用水管中被禁止。

而且，基于锡的稳定剂在不久的将来也被禁止。

为了替代这些化合物，已提出使用β-二酮，β-二酮尤其是从生态学和环境保护的观点来看，以一系列的优点著称。

传统的β-二酮合成方法是克莱森（Claisen）缩合，克莱森（Claisen）缩合已在文献中作了大量描述：在有强碱或者强碱混合物的情况下使至少一个酮和至少一个酯起反应。

这种包含形成中间极化活性络合物例如烯醇阴离子的反应使得形成β-二酮和乙醇。

该反应传统上在反应器内实施，该反应器包含酯、碱（通常醇化物）及有时一溶剂。

在对回流混合物进行加热之后，将酮导入到反应器内数小时，并且在反应的整个进展期间在通常情况下通过蒸馏从反应混合物中萃取出所形成的乙醇。

在反应过程中可能会添加补充的溶剂。

在完成酮的添加以及修整和静止时间之后，对反应混合物进行酸化并洗涤，移除溶剂并纯化产物。

对克莱森（Claisen）缩合作过描述的最早的文章之一是由James M.SPRAGUE、Leland J.BECKHAM和Homer ADKINS于1934年12月提交的题目为“Preparation of1,3diketones by the Claisen Reaction，通过克莱森反应制备1,3二酮”的文章，该文章详细描述了具有在0.1至1之间变动的酮/酯比的该反应。

根据该发明，使用小分子量的酮（从丙酮到苯乙酮），并且作为酯主要使用醋酸甲酯、糠酸甲酯和四氢糠酸甲酯。碱为金属钠或是乙醇钠。

在所有情况下，所获得的滴定度小且从15％到70％。

该发明还描述了从β-二酮盐和烷基卤化物的取代的β-二酮的合成。

而且，滴定度比较小，从30％到56％，并且再者，循环持续时间可以达到四十小时以获得最佳的滴定度。

根据由Eugène H.MAN、Frederic W.SWAMER和Charles R.HAUSER于1951年3月提交的题目为“The Claisen Acylation of Methyl Ketones with Branched Chain Aliphatic Esters，具有分支链脂族酯的甲基酮的克莱森（Claisen）酰化”的另一文章，提出了使用一种不同的碱类型：氨基化钠、以及具有酮/酯比等于2的其它的酮/酯偶。