制备3,3-二甲基丁醛的方法技术

公开通过用碱性锂盐使３，３－二甲基环氧丁烷异构化从而制备３，３－二甲基丁醛的方法，而３，３－二甲基环氧丁烷又可以通过使二甲基丁烷氧化制备。该方法为制备３，３－二甲基丁醛提供了一个经济的方法。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,3－二甲基丁醛的方法
技术介绍
专利
本专利技术涉及通过在碱性锂盐的存在下，使环氧化物区域选择性异构化从而以非常经济的方式，3-二甲基丁醛的方法。 相关
技术介绍
很久以来人们已经知道环氧化物可以重排成为羰基化合物(如见Smith，J.G.Synthesis，629(1984))。例如通过在乙醚中使用高氯酸锂(LPDE)以区域选择性方式将环氧化物转化为醛(Sudha，R.等，J.Org.Chem.61，1877(1996))。然而，该文献介绍无环的末端烯烃环氧化物如1，2-环氧己烷在LPDE介质中不能反应。Yasue，K.等在J.Chem.Soc.Chem.Commun.2103(1994)中公开了各种1，2-环氧烷烃与2，2，6，6-四甲基哌啶锂反应，从而产生相应的醛的反应。然而，对于1，2-环氧烷烃如3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷的反应性，即环氧化物环的α碳的立体位阻没有提供任何指导。3，3-二甲基丁醛为制备甜味剂N--L-苯基丙氨酸(公开于美国专利第5,480,668和美国专利第5,510,508中)的有用的中间体。因此，非常需要既经济又专一地制备该中间体的方法。专利技术概述本专利技术涉及，3-二甲基丁醛的方法，该方法包括在碱性锂盐存在下使3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷异构化的步骤，从而，3-二甲基丁醛。优选的碱性锂盐为2，2，6，6-四甲基哌啶锂(LiTMP)。本专利技术也涉及上述方法，而该方法进一步包括在异构化步骤前将二甲基丁烯氧化，从而形成3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷的步骤。本专利技术的方法使得可以以可重现和非常经济的方式，3-二甲基丁醛，从而使得所述醛在由天门冬氨酯衍生的甜味剂的制备中的应用在工业上是可行的。专利技术详述本专利技术的方法为通过使用碱性锂盐使3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷区域选择性异构化，从而形成3，3-二甲基丁醛提供了一个方法。所述锂盐包括如三甲基哌啶锂(LiTMP)、溴化锂/氧化铝、高氯酸锂、二异丙基氨化锂(lithium diisopropylamine)等。最优选三甲基哌啶锂。根据本专利技术的一个实施方案，3，3-二甲基丁醛的制备包括在足够的压力和温度下将3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷与碱性锂盐混合一段时间从而形成3，3-二甲基丁醛。一般而言，该反应温度维持于约0℃至约20℃，反应压力可以为常压。然而，可以使用可以产生3，3-二甲基丁醛的任何反应温度和压力。反应时间一般为约2至约24小时。在本专利技术优选的实施方案中，该方法包括在异构化步骤前通过将二甲基丁烯氧化，3-二甲基-1，2-环氧丁烷的步骤。该两步骤合成方法的实例说明如下。 氧化步骤一般通过用氧化剂使二甲基丁烯环氧化完成(如见Mischitz，M等，TetrahedronAsymmetry 6，1261-1272(1995))。优选的氧化剂包括NaOCl/催化剂(此类示例性催化剂包括Mn-salen或Mn-卟啉)、过氧化氢/催化剂(此类示例性催化剂包括钨、铼或钒)以及过酸。示例性过酸包括(不限于)过苯甲酸、间氯过苯甲酸、单过氧邻苯二甲酸、三氟过乙酸、单过氧邻苯二甲酸镁、过乙酸。其它的氧化剂包括过氧化物如过氧化氢、叔丁基过氧化氢和过氧化二苯甲酰。一般而言，氧化剂以二甲基丁烯摩尔量的约100％至约105％的量存在。然而，可以使用导致大部分的二甲基丁烯氧化的氧化剂的任何量。一般而言，氧化步骤在约-5℃至约0℃的温度和常压下进行，反应时间约为24小时，尽管可以使用其它的反应温度和压力，对于本领域技术人员而言是显而易见的。用下列实施例来说明本专利技术的部分优选的实施方案，而不用于限制本专利技术。实施例13，3-二甲基-1，2-环氧丁烷的制备向搅拌的3-氯苯甲酸(30.2g，87.58mmol)的二氯甲烷(230ml)溶液中加入3，3-二甲基-1-丁烯(7.5g，84.6mmol)。搅拌下将该溶液于约0℃维持24小时。通过与过量的10％的氢氧化钠溶液一起振摇，分离3-氯苯甲酸副产物和二氯甲烷溶液。用水洗涤去除残留的碱，然后经无水硫酸镁干燥二氯甲烷溶液并过滤。用分馏柱蒸馏滤液，除去二氯甲烷后，于94℃-96℃/760mmHg蒸馏3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷，为无色液体。产量约为4.5g(53％)。实施例23，3-二甲基丁醛的二硝基苯肼加成物的制备 于0℃、氩气环境下，向2，2，6，6-四甲基哌啶(4.06g，28.75mmol)的四氢呋喃(57.5ml)溶液中滴加正丁基锂的环己烷溶液(2M，14.38ml，28.75mmol)。搅拌约30分钟后，于20℃加入3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷(1.465g，11.5mmol)的四氢呋喃(11.5ml)溶液，于该温度下将该反应混合物再搅拌15小时。于20℃、氮气下，用饱和的氯化铵水溶液处理该反应混合物，用乙醚萃取。经无水硫酸镁干燥乙醚层并过滤。在另一个烧瓶中，将2，4-二硝基苯肼(DNP，4.9g)悬浮于甲醇(98ml)中，小心加入浓硫酸(7.8ml)。过滤该溶液，并加至上述乙醚溶液中。减压去除溶剂将该混合物浓缩至60ml，然后向其中加入水。分离有机层，用乙醚(2×40ml)萃取水层。经无水硫酸镁干燥合并的有机层，然后过滤，将滤液浓缩至干。粗品化合物经硅胶柱层析纯化，用氯仿/己烷(4∶1)作为洗脱剂，得到1.9g(60％)橙色固体。MP 149-151℃；1HNMR(CDCl3)6(TMS)1.04(s，9H，t-Bu)，2.31(d，2H，CH2)，7.62(t，1H，CH)，7.93(d，1H，ArH)，8.27(dd，1H，ArH)，9.10(s，1H，ArH)，11.06(s，1H，NH)。C12H16N4O4分析计算值C，51.42；H，5.75；N，19.99。实测值C，51.32；H，5.71；N，19.89。对于本领域技术人员而言本专利技术的其它改变和修改是显而易见的。除下列权利要求书中提出的权利要求外，本专利技术不受限制。权利要求1.，3-二甲基丁醛的方法，该方法包括在碱性锂盐存在下使3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷异构化从而形成上述3，3-二甲基丁醛的步骤。2.权利要求1的方法，其中所述碱性锂盐为三甲基哌啶锂。3.，3-二甲基丁醛的方法，该方法包括下列步骤(a)氧化二甲基丁烯从而形成3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷；和(b)在碱性锂盐的存在下使上述3，3-二甲基-1，2-环氧丁烷异构化从而形成上述3，3-二甲基丁醛。4.权利要求3的方法，其中所述氧化步骤在NaOCl、过氧化氢或过酸存在下进行。5.权利要求3的方法，其中所述碱性锂盐为三甲基哌啶锂。全文摘要公开通过用碱性锂盐使3,3－二甲基环氧丁烷异构化从而,3－二甲基丁醛的方法,而3,3－二甲基环氧丁烷又可以通过使二甲基丁烷氧化制备。该方法为,3－二甲基丁醛提供了一个经济的方法。文档编号C07C47/02GK1252046SQ98803960公开日2000年5月3日 申请日期1998年2月6日 优先权日1997年2月10日专利技术者A·R·卡特里特斯基, I·普拉卡斯 申请人:纽特拉斯威特公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备３，３－二甲基丁醛的方法，该方法包括在碱性锂盐存在下使３，３－二甲基－１，２－环氧丁烷异构化从而形成上述３，３－二甲基丁醛的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AR卡特里特斯基，I普拉卡斯，
申请(专利权)人：纽特拉斯威特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]