[发明专利]一种碳十五磷酸二乙酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体涉及一种碳十五磷酸二乙酯的制备方法。

背景技术

碳十五磷酸二乙酯式Ⅲ(3-甲基-5-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2,4-戊二烯基磷酸二乙酯)是制备类胡萝卜素如β-胡萝卜素、阿朴-12’-胡萝卜醛阿朴-8’-胡萝卜酸乙酯、阿朴-8’-胡萝卜醛等的重要中间体，同时还是制备维生素A及维生素A衍生物的重要中间体。其化学结构式如Ⅲ所示：

如今，关于制备碳十五磷酸二乙酯的报道虽然比较普遍，但不乏存在各种缺陷，对工业化极为不利。主要路线如下：

美国专利US4916250中，描述在四氢呋喃和氢化钠作用下反应以93％收率获得碳十五磷酸二乙酯Ⅲ的异构体(3-甲基-5-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-1,3-戊二烯基磷酸二乙酯)，再在叔丁醇钾的作用下转位以76％的收率得到目标产物碳十五磷酸二乙酯Ⅲ。两步总收率仅为70.68％，收率很低。

中国专利申请CN101318975中阐述关于碳十五磷酸酯式Ⅲ的合成方法，他们通过在1:3～1:4的四氢呋喃和甲苯混合溶剂中，在1％～2％的二苯甲酮类化合物存在下，以93％收率得到碳十五磷酸二乙酯Ⅲ。反应虽然收率高，但是反应体系为混合溶剂，后处理混合溶剂分离困难，并且水解后，导致THF部分溶于水，废水处理困难，给环保带来更大问题。此外，反应过程需要加入二苯甲酮类化合物，而这类化合物不溶于水，将会一直残留在产物中。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种反应条件温和，操作简单并具有高收率的碳十五磷酸二乙酯的制备方法；通过该制备方法直接得到目标产物碳十五磷酸二乙酯式Ⅲ，反应条件容易达到，工艺操作简单，能耗低，适用于工业生产。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种碳十五磷酸二乙酯的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

1)活化：甲醇钠作用下，以环己烷作为溶剂，将偕二磷酸四乙酯(亚甲基二磷酸四乙酯)活化成碳负离子；

2)Wittig-Horner反应、水解：在步骤1)获得的偕二磷酸四乙酯碳负离子溶液中，滴加碳十四醛(2-甲基-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁烯-1-醛)，发生Wittig-Horner反应，经水解后得到碳十五磷酸二乙酯的溶液；减压浓缩后得碳十五磷酸二乙酯的浓缩物。

作为进一步的方案，本发明的步骤1)具体操作如下：在氮气保护下，向反应瓶中加入甲醇钠固体和环己烷，搅拌分散，0-50℃温度下滴加偕二磷酸四乙酯，加毕，继续搅拌搅拌0.5-2.0h，得到偕二磷酸四乙酯碳负离子环己烷溶液；其中，甲醇钠和偕二磷酸四乙酯的摩尔比为(1.0～1.1):1.0；环己烷体积用量为0.5～1.0L每摩尔偕二磷酸四乙酯。

作为进一步的方案，本发明的步骤2)具体操作如下：0～50℃温度下，向步骤1)的偕二磷酸四乙酯碳负离子中滴加碳十四醛，反应0.5～5.0h，加入硫酸水溶液水解，分出有机层，水层用有机溶剂萃取两次，合并有机层，用水洗一次，有机相直接进行减压浓缩，回收有机溶剂，抽干后得到碳十五磷酸二乙酯的浓缩物。

作为进一步的方案，本发明所述的有机溶剂为环己烷。

作为进一步的方案，本发明所述的硫酸水溶液的浓度为1.0％～3.0％，硫酸的质量为0.05～0.15倍余甲醇钠的质量。

作为进一步的方案，本发明所述的减压浓缩过程的温度控制为50～70℃。

作为进一步的方案，本发明所述的碳十五磷酸二乙酯的浓缩物中，碳十五磷酸二乙酯的含量为93％以上。

本发明中，所述的偕二磷酸四乙酯的结构如式Ⅰ所示：

所述碳十四醛的结构如式Ⅱ所示：

所述碳十五磷酸二乙酯的结构式如式Ⅲ所示

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的制备方法选择以甲醇钠、偕二磷酸四乙酯、碳十四醛为原材料，环己烷为反应萃取溶剂，通过简单温和Wittig-Horner反应获得相应的碳十五磷酸二乙酯，具有产物较单一(其他异构体较少)，收率高、反应条件温和、工艺操作简单安全、易于实现工业化的优点；

2.本发明以甲醇钠为碱，室温下直接制备碳十五磷酸二乙酯，与氢化钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾等比较，安全系数大有提高，且廉价易；