[发明专利]一种4‑乙酰氧基‑2‑甲基‑2‑丁烯‑1‑醛的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制备方法。

背景技术：

维生素A及其衍生物是一类重要的药品，用于治疗夜盲症、眼干燥症、角膜软化症、皮肤干燥症，对人体生长、发育有促进作用。4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛，简称五碳醛，是由BASF公司开发的Wittig反应为特征的C₁₅+C₅路线的关键中间体，最早是由丙酮出发合成丙酮醛缩二甲醇，再与乙炔进行乙炔化反应，然后还原三键变为双键得到末端双键的叔醇，再将此醇乙酰氧基化，最后在铜催化下进行重排得到产物。

近年来人们一直致力于对4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛合成方法的改进，可以归纳出其中最主要的几种方法：(1)由相应的五碳醇氧化而来；(2)由相应的卤代物直接反应得到；(3)经过以双键重排反应为特征的方法制备；(4)将异戊二烯硝酰化得到4-乙酰氧基-2-甲基-1-硝基-2-丁烯，然后将硝基还原为肟基，再水解得到产物；(5)异戊二烯和过氧乙酸进行选择性单环氧化反应，再用氯化铜进行氯化开环反应得到4-氯-2-甲基-2-丁烯-1-醛，最后用乙酰氧基负离子进行亲核取代反应得到产物；(6)异戊二烯和次氯酸钠进行氯醇化反应，分别得到1,2位和1,4位加成产物，再在酸催化下与乙酸酐反应得4-乙酰氧基-2-甲基-1-氯-2-丁烯，然后与甲酸盐反应得酯化物，再与甲醇在弱碱催化下进行酯交换反应的五碳醇，最后氧化得到醛。

上述方法有的用到价格昂贵或剧毒的原料，难以大量工业化生产；有的反应条件苛刻，需要超低温反应；有的反应路线繁杂，产率低；有的反应危险性高，不适合批量化制备。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种一种反应操作简单、起始原料价廉易得且转化率高的4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制备方法，以1,4-丁烯二醇为原料，先与酯化试剂经酯化反应制得1,4-丁烯二醇二乙酯，再经异构化反应制得3,4-二乙酰氧基-1-丁烯，然后与一氧化碳和氢气经氢甲酰化反应制得2-甲基-3,4-二乙酰氧基-1-丁醛，最后经消除反应制得4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛。

所述酯化试剂选自乙酸、醋酸酐、乙酰氯中的一种，优选乙酸。

所述异构化反应的催化剂选自氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、醋酸铜中的一种，优选氯化亚铜。

所述氢甲酰化反应的催化剂选自氧化铑、乙酰丙酮铑、三(三苯基膦)羰基氢化铑中的一种，优选三(三苯基膦)羰基氢化铑。

所述氢甲酰化反应的反应压力控制在80-105kg，优选100kg。

所述氢甲酰化反应中一氧化碳和氢气的体积比为1:1。

所述消除反应的催化剂选自浓硫酸、醋酸、对甲苯磺酸、草酸中的一种，优选浓硫酸。

所述消除反应的反应温度在80-110℃，优选105℃。

一种4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制备方法，包括如下步骤：

(1)1,4-丁烯二醇二乙酯的制备：向1,4-丁烯二醇中加入乙酸，升温至回流反应，分水，气相跟踪反应，待1,4-丁烯二醇峰面积≤0.5％时停止反应，减压回收乙酸，并经精馏制得1,4-丁烯二醇二乙酯；

(2)3,4-二乙酰氧基-1-丁烯的制备：向1,4-丁烯二醇二乙酯中加入氯化亚铜，升温至130℃反应，气相跟踪反应，直到1,4-丁烯二醇二乙酯含量不变时停止反应，过滤除去氯化亚铜，并经精馏制得3,4-二乙酰氧基-1-丁烯；

(3)2-甲基-3,4-二乙酰氧基-1-丁醛的制备：向高压反应釜中加入3,4-二乙酰氧基-1-丁烯和三(三苯基膦)羰基氢化铑，排尽高压反应釜中的空气，并升温至85℃，然后通入一氧化碳和氢气，控制反应压力在100kg，气相跟踪反应，待3,4-二乙酰氧基-1-丁烯峰面积≤0.5％时停止反应，经精馏制得2-甲基-3,4-二乙酰氧基-1-丁醛；

(4)4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛的制备：向2-甲基-3,4-二乙酰氧基-1-丁醛中加入浓硫酸，升温至105℃反应，相跟踪反应，待-甲基-3,4-二乙酰氧基-1-丁醛峰面积≤0.3％时停止反应，减压蒸馏脱除浓硫酸，最后经精馏制得4-乙酰氧基-2-甲基-2-丁烯-1-醛。

本发明的有益效果是：