[发明专利]一种高效制备4;4-二甲基-3;5;8-三氧杂双环[5;1;0]辛烷的方法

说明书

本发明公开了一种高效制备4,4‑二甲基‑3,5,8‑三氧杂双环[5,1,0]辛烷的方法，以4,7‑二氢‑2,2‑二甲基‑1,3‑二氧杂环庚‑5‑烯为原料，在催化剂和过氧化氢的存在下，反应生成4,4‑二甲基‑3,5,8‑三氧杂双环[5,1,0]辛烷，所述催化剂选自磷钼酸、磷钨酸、钨酸钠和乙酰丙酮氧钒。根据本发明的方法能够显著降低反应温度，避免了大量废物的产生，极大地提高了产物的纯度。

技术领域

本发明涉及一种高效制备4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷的方法。

背景技术

4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷是生产钆布醇的重要中间体，其结构如式1所示。

目前合成4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷的方法，一般采用化合物3(2-丁烯-1,4-二醇)为原料，保护双羟基后生成化合物2(4,7-二氢-2,2-二甲基-1,3-二氧杂环庚-5-烯)，化合物2环氧化生成式1所示的4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷，合成路线如下：

现有的合成方法的区别主要是环氧化的方法不同。例如，CN103351396A公开了一种4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷的制备方法，采用间氯过氧苯甲酸氧化法。CN103896885A公开了一种环氧化合物的制备工艺，将烯烃与卤化剂在水或者混合溶剂中反应，到环氧化合物，所示卤化剂例如N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)等。CN106967083A公开了一种钆布醇环氧侧链中间体的制备工艺，采用双氧水氧化法。

但上述制备4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷的方法存在合成路危险，固废多等一系列难点，使得市场上价格高昂。

例如，CN103351396A和CN103896885A公开的方法都有着放大生产时产生固体废物多的缺点，CN106967083A公开的方法反应温度高，使得生产危险系数高，而且产物单杂过高，纯度低；这些缺点严重阻碍了4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷的进一步生产应用和发展。

因此，开发一条可以安全放大且产品纯度高的工艺路线将具有很大的实用价值。

发明内容

本发明提供了一种高效制备4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷的方法，显著降低了反应温度，避免了大量废物的产生，极大地提高了产物的纯度。

一种高效制备4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷的方法，包括：

化合物2在催化剂和过氧化氢(H₂O₂)的存在下反应生成4,4-二甲基-3,5,8-三氧杂双环[5,1,0]辛烷1；

其中，所述催化剂选自磷钼酸、磷钨酸、钨酸钠和乙酰丙酮氧钒。

催化剂的用量为化合物2重量的0.1-1％，优选0.2-0.8％。

化合物2与过氧化氢的摩尔比为1:1.2-1.6。

过氧化氢的浓度为27-35％，优选使用浓度为30％的过氧化氢。

本发明的制备方法可以在低温下进行，例如，反应温度为40-60℃。

反应的pH值控制在8-10的范围内，可以使用NaOH溶液来调节溶液的pH值。

反应可以在混合溶剂中进行，例如，使用由甲醇、乙腈和水组成的混合溶剂，各溶剂的混合比例没有限制，但本发明不限于此。

反应完成后，可以使用亚硫酸钠水溶液淬灭过氧化氢，优选使用20％的亚硫酸钠水溶液。