[发明专利]一种2-烷基-4,7二氢-1,3二氧七环的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种维生素B₆合成的中间体的制备方法，具体地，涉及一种2-烷基-4,7-二氢-1,3二氧七环的制备方法。

背景技术

维生素B₆是维持人体健康必需的一类低分子有机化合物。它参与机体氨基酸及蛋白质的代谢，具有维持人体正常的生长发育和调节各种生理功能的作用。维生素B₆能维持体内钠、钾的平衡，调节体液，参与制造红细胞。因此，维生素B₆被用做治疗人体和动物维生素B₆缺乏症或其他疾病的辅助治疗。

目前，维生素B6的生产通常采用“噁唑法”进行制备，基本的反应步骤为Diels-Alder加成、芳构化、水解。2-烷基-4,7-二氢-1,3-二氧七环是“噁唑法”的重要中间体之一。

2-烷基-4,7-二氢-1,3-二氧七环的传统制备方法是通过醛类化合物和顺-2-丁烯-1,4二醇缩合而成，化学反应方程式如下式所示：

其中，R为C2-C4的烷基。

在传统的制备方法中，以硫酸、盐酸、磷酸等强酸作为催化剂，产物2-烷基-4,7-二氢-1,3-二氧七环的收率较低。此外，生产过程中这些催化剂易导致反应中副反应发生，产生焦状物，不利于生产操作。另外，强酸的使用除对设备严重腐蚀外，在后期需要进行中和等辅助工艺，否则废水的排放会对环境造成污染。再者，在传统的制备方法中，通常采用苯作为带水剂。苯在常温下为一种无色的透明液体，并具有强烈的芳香气味。由于苯有毒，并且是一种致癌物质。大量的使用不利于操作人员的健康和环境保护。

因此，需要在不影响产物2-烷基-4,7-二氢-1,3-二氧七环的性质的条件下，对其制备方法作出改进，以克服采用传统方法制备2-烷基-4,7-二氢-1,3-二氧七环产物收率较低的问题，同时将对环境的污染降到最低。

发明内容

本发明的目的在于克服传统方法制备的2-烷基-4,7-二氢-1,3-二氧七环的收率较低的问题，而提供一种具有较高收率的维生素B₆合成的中间体2-烷基-4,7-二氢-1,3-二氧七环的制备方法。

本发明的发明人发现，采用传统的方法制备2-烷基-4,7二氢-1,3二氧七环易发生副反应而造成产物的收率下降，推测原因在于：反应物顺-2-丁烯-1,4二醇在强酸的作用下易发生聚合、分子内脱水反应，醛类化合物在强酸条件下也易发生氧化反应，因此，会导致其收率下降。此外，使用强酸作催化剂时，还需在反应后对含酸废水进行中和处理。

为了实现上述目的，本发明提供了一种2-烷基-4,7二氢-1,3二氧七环的制备方法，该方法包括：

（1）在带水剂和氢型阳离子交换树脂存在的条件下，将通式为RCHO的醛与顺-2丁烯-1,4-二醇进行加热回流，得到含式Ⅰ所示化合物的混合物，其中，R为C2-C4的烷基；

（2）将步骤（1）得到的混合物进行固液分离，将得到的液相进行蒸馏，以分离得到2-烷基-4,7二氢-1,3二氧七环。

本发明提供的制备方法采用氢型阳离子交换树脂作催化剂，减少了副反应的发生，提高了产物的收率，简化了工艺，并且因为不会产生含酸废水，而避免了传统方法中对后续废水的中和处理过程，对环境友好。优选情况下，采用毒性较低的化合物如，选自C6-C8的烷烃、环己烷、甲苯和石油醚中的一种或多种作为带水剂，不但有利于2-烷基-4,7二氢-1,3二氧七环的收率的提高，还能够降低对操作人员健康的损害，并对设备无腐蚀。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明的2-烷基-4,7二氢-1,3二氧七环的制备方法包括：

（1）在带水剂和氢型阳离子交换树脂存在的条件下，将通式为RCHO的醛与顺-2丁烯-1,4-二醇进行加热回流，得到含式Ⅰ所示化合物的混合物，其中，R为C2-C4的烷基；

（2）将步骤（1）得到的混合物进行固液分离，将得到的液相进行蒸馏，以分离得到2-烷基-4,7二氢-1,3二氧七环。

根据本发明的制备方法，通式为RCHO的醛用于合成式（Ⅰ）所示化合物，其中，R为C2-C4的烷基，具体地，所述醛类化合物优选为丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛和2,2-二甲基丙醛中的任意一种。