[发明专利]酮基泛内酯的合成方法

说明书

本发明提供了一种酮基泛内酯的合成方法，包括以下步骤：步骤1，将异丁醛和草酸氯单乙酯在醇钠的作用下发生羟醛缩合反应生成3，3‑二甲基‑2，4‑二氧代丁酸乙酯；步骤2，选用硼氢化物选择性还原3，3‑二甲基‑2，4‑二氧代丁酸乙酯中醛基，然后酸化，生成酮基泛内酯，本发明提供的合成方法不使用剧毒原料，操作安全性高，反应条件不苛刻，与现有的D,L‑泛解酸内酯工艺相比，酮基泛内酯能通过手性催化直接合成D‑泛解酸内酯，可以显著降低能耗、生产时间、降低成本、减少三废，成功地解决了现有D,L‑泛解酸内酯合成工艺长期存在的原料毒性强等问题，具有很好的工业实用性。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种酮基泛内酯的合成方法。

背景技术

D-泛酸钙，俗称维生素B5，其化学名称D-(+)-N-(2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酰)-β-氨基丙酸钙，为稍有苦味的白色粉末，是一种重要的食品、饲料添加剂。制备D-泛酸钙的主要路线是以D,L-泛酸内酯经生物或化学拆分得到D-泛酸内酯，然后与β-氨基丙酸反应制得D-泛解酸，钙化制备D-泛酸钙，或者制备D,L-泛酸钙后拆分得到D-泛酸钙。目前，关于D,L-泛酸内酯的合成工艺主要有以下四种方法：

(一)美国专利4200582报道的异丁醛-甲醛-氰化氢合成路线，该路线反应步骤多，易发生其它副反应，重现性差。

(二)美国专利4200582报道的异丁醛-醛乙酸合成路线，该路线避免使用剧毒氢氰酸，但醛乙酸价格昂贵，生产成本高。

(三)美国专利4200582报道的异丁醛-氯仿合成路线，该路线的优点是不采用氢氰酸，且原料易得廉价，但是反应在强碱条件下醛基易发生歧化反应，收率低。

(四)美国专利4200582报道的异丁醛-草酰氯单乙酯合成路线，该路线脱离了剧毒氢氰，颇具吸引力，但氢化过程需要贵金属。

上述四种合成路线都产生一半无效体L-泛酸内酯，因此，研发绿色环保，成本低的D-泛酸内酯合成方法，对于D-泛酸钙的绿色工业化生产具有重要意义。而D-泛酸内酯关键在于酮基泛内酯原料的合成，因此，研发绿色环保、操作简便且成本低的酮基泛内酯合成方法，对于D-泛酸钙的绿色工业化生产具有重要意义。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种绿色环保、操作安全简便且成本低的酮基泛内酯的合成方法。

本发明提供了一种酮基泛内酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将异丁醛和草酸氯单乙酯在醇钠的作用下发生羟醛缩合反应生成3，3-二甲基-2，4-二氧代丁酸乙酯；

步骤2，选用硼氢化物选择性还原3，3-二甲基-2，4-二氧代丁酸乙酯中醛基，然后酸化，生成酮基泛内酯。

合成路线的反应方程式如下：

进一步，在本发明提供的酮基泛内酯的合成方法中，还可以具有这样的特征：醇钠与异丁醛的摩尔比为(1～2)：1；异丁醛与草酸氯单乙酯的摩尔比为(1～2)：1；步骤1中反应所用溶剂与异丁醛的质量比为(3～5)：1。

进一步，在本发明提供的酮基泛内酯的合成方法中，还可以具有这样的特征：步骤1中，反应温度为-20℃～60℃，反应时间为6小时～12小时。最优的，反应温度为-20℃～20℃，反应时间为8小时～10小时。

进一步，在本发明提供的酮基泛内酯的合成方法中，还可以具有这样的特征：硼氢化物与步骤1中制备得到的3，3-二甲基-2，4-二氧代丁酸乙酯的摩尔比为(1.0～5.0)：1；