[发明专利]一种2-异丙基-2-金刚烷醇丙烯酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，特别提供了一种2-异丙基-2-金刚烷醇丙烯酸酯的制备方法。

背景技术

金刚烷，是一种周正、对称、高度稳定的笼状烃，因为，具有四个环己烷环缩合成笼形的结构，所以，是一种对称性高且稳定的化合物。已知其衍生物涉及医药、航空航天、功能材料、石油加工等领域。

值得一提的是，由于金刚烷具有例如光学特性、耐热性等性质，因此，其衍生物常被用于光盘基板、光纤或透镜灯中。可用作半导体用光致抗蚀剂、光半导体用密封剂、光学电子部件(光导管、光通信用透镜及光学薄膜等)及它们的粘接剂。

其中，以2-异丙基-2-金刚烷醇丙烯酸酯类作为原料制造的电子元件，在半导体制造工艺中的干刻蚀耐性高，作为半导体用材料的发展前景广阔。

但是，现有的技术中，合成2-异丙基-2-金刚烷醇丙烯酸酯的方法往往较为复杂，如需获得纯度较高的产品则需多步反应多次纯化，如采用一锅法来进行则会使该过程中多次反应的副产物累加、聚合甚至影响主产物的生产，因此其产品往往很低，完全无法实现工业上的应用。

另外。采用现有技术中的已知方法得到的2-异丙基-2-金刚烷醇丙烯酸酯往往由于副反应过多产生大量的杂质，导致分离过程复杂，无法通过结晶等方式取得纯产物，进而导致产率偏低，成本难以控制，也直接致使其不易被应用于工业上的生产。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供一种操作简易、快捷的合成路线和方法。

本发明提供的一种2-异丙基-2-金刚烷醇丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：由2-金刚烷酮和2-氯丙烷在金属催化条件下生成异丙基取代的活性中间体，该活性中间体与丙烯酸酐反应生成目标2-异丙基-2-金刚烷醇丙烯酸酯。

其具体的合成路线如下所示：

上述合成方法的具体合成工艺如下所示：

步骤一、在保护气的体系中，将体系温度降至-10℃及以下后，向含有金属的溶剂中滴加2-金刚烷酮和2-氯丙烷的混合溶液；

上述金属可选自金属锂、金属镁等活泼金属；浓度优选为5-10％；

上述金属与2-金刚烷酮的摩尔比为2.2-2.8:1；

上述2-金刚烷酮与2-氯丙烷的摩尔比为1：1.1-1.8；优选为1：1.4-1.6；

上述2-金刚烷酮与2-氯丙烷的混合溶液用溶剂稀释，浓度优选为40-60％；最优选为45-53％；

上述溶剂可选自性质与THF相仿的低毒、低沸点、流动性好的溶剂。

由于该反应为放热反应，在滴加的过程中会出现体系温度快速上升的现象，为避免副反应的产生，在上述滴加的过程中，应当保持体系温度低于15℃。

步骤二、滴加完毕后，反应1-2小时；

加料完毕后，应当会有少量的锂漂浮在反应液面。

上述反应过程的反应温度应当控制在8-12℃的范围内。

反应终点以反应过程中取小样GC送检为准，当反应主原料2-金刚烷酮含量小于2％，则进入下一步反应。

步骤三、将上述反应液降温至-5℃及以下，滴加丙烯酸酐；

上述丙烯酸酐与2-氯丙烷的摩尔比为1：1-1.5。

由于上述反应过程为放热反应，为避免副产物的产生，上述滴加丙烯酸酐的过程应当控制反应体系的温度保持在-5℃-0℃的范围内。

步骤四、滴加完毕后，反应1-2小时；

上述步骤四的反应过程的反应温度控制在0-10℃的范围内。

反应终点以反应过程中取小样GC送检为准，当反应主原料含量小于2％，则进入下一步反应。

步骤五、经后处理获得目标产物。

后处理过程包括：

(1)搅拌的同时滴加水；

在上述步骤(1)的过程中，体系温度应当低于5℃。

滴加水的过程为放热反应过程，因此为了确保产品的不变质，须缓慢滴加，待加入水的过程中体系升温不在明显时可加快滴加速度。

加入水的总质量约为金刚烷酮原料的4-5倍。

(2)经静置分液和萃取分液后，合并其有机层；

搅拌30-60分钟后，静置分液，取上层有机相。

分离出的水相用沸点低于100℃的非极性溶剂，如正己烷等进行至少一次的萃取，萃取其有机相(合并至上述有机相中)，萃取液的总质量约为2-3倍的金刚烷酮。

为实现更好的分液效果，每次萃取前的溶液应当搅拌混合30-60分钟。

(3)加入微量的聚阻剂，在小于35℃的水浴中减压浓缩获得粗产品；