[发明专利]一种3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯的合成方法及催化剂

说明书

本发明公开了一种3‑(3‑氧‑2‑戊基)环戊基丙二酸二甲酯的合成方法及催化剂。所述合成方法以2‑戊基‑2‑环戊烯酮、丙二酸二甲酯为原料，在催化剂的存在下进行反应，制备得到所述3‑(3‑氧‑2‑戊基)环戊基丙二酸二甲酯，所述催化剂为碱性离子液体，所述碱性离子液体的阳离子部分由含氮杂环类化合物形成，所述碱性离子液体的pH值大于等于10。该合成方法环境友好、反应稳定、生产成本低，且由于采用了上述碱性离子液体作为催化剂，2‑戊基‑2‑环戊烯酮的转化率明显提高。

技术领域

本发明涉及一种3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯的合成方法及催化剂。

背景技术

3-氧代-2-戊基环戊乙酸甲酯，又称二氢茉莉酮酸甲酯(MethylDihydrojasmonate，MDJ)，属于茉莉酮类化合物，是一种重要的人工合成香料。MDJ外观为无色或淡黄色透明液体，化学性质较稳定，具有挥发缓慢，留香时间长，用于调香不会引起变色等优点，常用于调制茉莉、铃兰、晚香玉等东方型香精。

工业上主要采用环戊酮、正戊醛和丙二酸二甲酯作为原料来合成二氢茉莉酮酸甲酯。具体工艺过程如下：1)环戊酮和正戊醛发生缩合脱水反应生成2-亚戊基环戊酮；2)2-亚戊基环戊酮发生异构反应生成2-戊基-2-环戊烯酮；3)2-戊基-2-环戊烯酮与丙二酸二甲酯发生迈克尔(Michael)加成反应生成3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯；4)3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯水解脱羧即得到二氢茉莉酮酸甲酯。

对于2-戊基-2-环戊烯酮与丙二酸二甲酯发生Michael加成反应生成3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯，目前工业上主要采用甲醇钠作为催化剂，例如中国专利CN101429122B公开了一种二氢茉莉酮酸甲酯合成中的脱羧方法，先将2-戊基环戊烯酮与丙二酸二甲酯在甲醇溶液中甲醇钠催化下进行加成和脱羧，得到二氢茉莉酮酸甲酯。但是采用甲醇钠作为催化剂存在以下问题：首先，甲醇钠不能回收套用，反应结束时需酸淬灭反应，并需要使用大量的饱和碳酸氢钠水溶液和食盐水洗涤有机相，会形成大量含盐废水，导致环境不友好；其次，甲醇钠在使用过程中对水份特别敏感，少量的水份即会造成甲醇钠的分解，导致反应不稳定；最后，由于甲醇钠粘度很大，反应过程中需加入大量的甲醇作为溶剂，而溶剂的加入不仅会导致分离能耗提高，也会使三废处理量增加。

发明内容

针对现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种改进的3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯的合成方法，该合成方法环境友好、反应稳定、生产成本低。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯的合成方法，所述合成方法以2-戊基-2-环戊烯酮、丙二酸二甲酯为原料，在催化剂的存在下进行反应，制备得到所述3-(3-氧-2-戊基)环戊基丙二酸二甲酯，所述催化剂为碱性离子液体，所述碱性离子液体的pH值大于等于10；所述催化剂通过包括以下步骤的制备方法制备得到：将含氮杂环类化合物与脂肪羧酸盐或羟基脂肪羧酸盐或氟磷酸盐在搅拌下进行混合；所述脂肪羧酸盐选自R₁COOH的盐或HOOCR₂COOH的盐，所述羟基脂肪羧酸盐为OHR₃COOH的盐，所述氟磷酸盐选自三氟磷酸盐、四氟磷酸盐和六氟磷酸盐中的一种或多种的组合，其中，R₁选自C1～C8的烷基，R₂选自单键或者C1～C7的亚烷基，R₃选自C～C5的亚烷基。

在本发明的一些实施方案中，所述碱性离子液体的pH值为12～14。

在本发明的一些实施方案中，所述含氮杂环类化合物选自1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯4-二甲氨基吡啶和1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯中的一种或多种的组合。