[发明专利]3-异丙基-3-丁烯-2-酮的制备方法

说明书

本发明公开了胡椒酮的中间体3‑异丙基‑3‑丁烯‑2‑酮的制备方法，所述方法以甲基异丁基酮为原料，在质子酸催化下与固体甲醛反应得到胡椒酮的中间体3‑异丙基‑3‑丁烯‑2‑酮，与现有技术相比，本发明避免了氯化氢气体的大量使用，酸性废水大幅度减少，生产工艺更加安全可控，本发明避免使用大幅度过量的甲基异丁基酮，3‑异丙基‑3‑丁烯‑2‑酮产品单耗得到了有效降低，生产成本得到了有效控制，为胡椒酮的工业化大规模合成提供解决方案。

技术领域

本发明属于有机中间体合成技术领域，涉及一种胡椒酮中间体的制备，具体涉及3-异丙基-3-丁烯-2-酮的制备方法。

背景技术

胡椒酮是天然存在的环状帖烯酮，胡椒酮是胡薄荷油的特征成份之一 ；存在于亚洲薄荷汕、椒样薄荷汕中；它具有象樟脑样的气味、辛辣的薄荷风味。在日化、食品方面有广泛的应用，同时其胡椒酮还具有治疗平喘的作用。胡椒酮可以用于薄荷醇、百里香酚等的合成原料。因此胡椒酮具有很大的应用价值，其合成方法一直都备受关注。

Khimiya , Prirodnykh 等报道了一种胡椒酮的合成方法，其以麝香草酚甲基醚为原料，经过伯奇还原(金属锂和乙二胺—异丙醇作用)，再经过酸性水解得到胡椒酮，选择性为 63. 5%。该方案birch还原使用高活性金属锂，因而不具备工业化实际价值。

论文 Chemische Berichte 82, 112—11 6, 1949 报道了以α—异丙基乙酰乙酸乙酯与甲基乙烯基酮为原料，通过迈克尔加成反应，分子内成环以及水解脱羧得到产物；此方法缺点是原料需要自己合成。甲基乙烯基酮市场没有销售，需要自己合成而且剧毒。

Tamotsu Fujisawa 等报道了一种以 2-甲基2-戊烯基溴的格氏试剂与甲基环丁内酯反应得到香茅酸，香茅酸与亚硫酰氯反应得到香茅酰氯，再在室温下，以三氟化硼乙醚为催化剂，以二氯甲烷为溶剂，然后在碳酸钾作用下脱去氯化氢得到产物，收率62%。此方法缺点是反应对于实验条件要求较高，同时格式试剂会生成大量镁盐以及含氯废水。

BASF在US3962341专利中报道了以3-甲基-2-丁烯醛为原料，以戊烷为溶剂，通过与甲酸反应高温下生成胡椒烯酮。Takasago 报道了一种金属催化剂，在高压下，对胡椒烯酮进行位置选择性加氢，得到胡椒酮。

文献中已经发布的有关胡椒酮的合成方法中或者使用不易得到的起始原料，或者使用昂贵的无法回收套用的金属催化剂或者使用有毒的原料、中间体，使得成本相当高或环保、安全问题突出，工业化生产实用性不强。

CN103755539A专利报道了通过4步法合成胡椒酮。首先以甲基异丁基酮为原料，在氯化氢气体作用下与多聚甲醛分解得到的甲醛气体反应得到中间体3-异丙基-3-丁烯-2-酮。然后3-异丙基-3-丁烯-2-酮在碱催化下进行迈克尔加成得到中间体2-乙酰基-4-异丙基-5-氧代-己酸甲酯。2-乙酰基-4-异丙基-5-氧代-己酸甲酯再在碱性条件下进行分子内缩合得到胡椒酮的羧酸酯。胡椒酮羧酸酯再在酸性条件下水解脱羧得到胡椒酮。此方法较之前公开的胡椒酮的合成方法更易于工业化。但是，该方法在合成中间体3-异丙基-3-丁烯-2-酮的时候仍然存在以下问题：（1）氯化氢气体腐蚀性强，对生产设备要求比较高，同时过量的HCl气体会产生大量酸性废水；（2）工艺操作比较复杂，甲基异丁基酮投料大幅度过量，造成生产效率低，从而推升了最终产品制造成本；（3）大幅度过量的甲基异丁基酮在反应粗品提纯过程中造成中间体3-异丙基-3-丁烯-2-酮难以高效率纯化，精馏批料时间长，能耗高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3-异丙基-3-丁烯-2-酮的制备方法，该方法以甲基异丁基酮为原料，在质子酸作用下与固体甲醛进行羟醛缩合反应得到3-异丙基-3-丁烯-2-酮，避免了氯化氢气体的大量使用，酸性废水大幅度减少，生产工艺更加安全可控，为胡椒酮的工业化大规模合成提供解决方案。

本发明是通过以下技术方案实现的：