一种11-十二炔-1-醇的制备方法与流程

专利检索2026-02-10  0


本发明涉及有机合成,特别涉及一种11-十二炔-1-醇的制备方法。


背景技术:

1、1959年德国化学家butenandt首次从家蚕bombyxmori雌虫中分离并鉴定出其性信息素,此后对昆虫性信息素的研究迅速展开,50多年来已有大量的昆虫性信息素被分离和鉴定。松异舟蛾(thaumetopoeapityocampa)属于鳞翅目(lepidoptera)舟蛾科(notondontidae),是欧洲南部、地中海地区和北非分布最广、危害最重的一种森林害虫。francisco等设计并合成了一系列的松异舟蛾性信息素(z)-13-十六碳烯-11-炔基乙酸酯的类似物,11-十二炔-1-醇则是合成(z)-13-十六碳烯-11-炔基醛的重要起始物料,因此研究该化合物的合成工艺,特别是开发适用于工业化生产的工艺显得尤为重要。

2、文献报道的合成方法通常有以下四类:1)溴代物与乙炔发生取代反应;2)先构建非末端炔醇,再通过炔异构化反应进行三键迁移;3)由十一醛通过seyferth-gilbert同系化反应增碳构建末端炔;4)由1,2-二溴代物通过二次消除反应构建末端炔。

3、10-溴-1-癸醇与乙炔锂试剂的亲核取代是构建11-十二炔-1-醇最直接的方法(j.org.chem.,2002,67,2228)。10-溴-1-癸醇可由1,10-癸二醇通过单溴化获得,再与乙炔锂试剂发生亲核取代反应生成相应的目标产物。

4、尽管该路线是最简洁的长碳链末端炔醇的构建方式,但该技术方案面临一个较为突出的技术难点,即乙炔锂与溴代物的反应存在选择性问题;此外成本因素也是该路线商业化生产不可忽略的问题,锂试剂的价格普遍较高,且反应中需要使用过量的锂试剂,造成该产品物料成本单耗过高,成本没有竞争优势,难以进行大规模的商业化生产。

5、炔异构化反应(alkynezipperreaciton)是构建这类长链末端炔的重要方法。早在1975年,charlesallenbrown和ayakoyamashita等人就提出此反应常见的底物是长链的炔醇,最开始是将kh加入到1,3-丙二胺溶剂中直接反应。由于kh比较危险,后来也发展出了替代方法:利用1,3-丙二胺的锂盐和叔丁醇钾进行反应(j.am.chem.soc.,1975,97,891-892)。

6、

7、该反应的机理是:在1,3-丙二胺基钾作用下,非端基炔通过丙二烯中间体异构化为端基炔的反应。整个异构化的过程,炔基像拉链一样,从链中异构化到链端,因此该反应也被称为炔基拉链反应。

8、

9、该路线巧妙地利用三键迁移反应,从化学上更容易获得的非末端炔醇出发合成目标化合物,避免了乙炔锂试剂与卤代烃反应时的选择性问题,然而其成本依然较高,不利于大规模的商业化生产。

10、seyferth-gilbert增碳反应是指在碱催化下重氮甲基膦酸二甲酯与醛或芳基酮在低温下反应得到炔的反应,通过该反应可以将十一碳的醛进行增碳构建目标产物。lukashintermann等人报道了一种增碳策略构建11-十二炔-1-醇的工艺(chem.eur.j.,2016,22,2787)。

11、

12、其机理为:重氮磷酸盐试剂在碱的作用下脱酰基,生成碳负离子(亲核)进攻醛或酮的羰基,形成氧磷烷型中间体,该中间体分解生成热不稳定的重氮烯烃。重氮烯烃失去二氮生成亚烷基碳经历1,2-氢移位生成末端炔。

13、

14、该路线存在的问题是重氮甲基磷酸二甲酯成本高,且反应经历自由基历程,不易控制,特别是工业化生产中存在显著的放大效应问题,因此也不利于其商业化生产的进行。

15、除此之外,1,2-二溴化合物通过两次消除构建末端炔也是合成这类长链炔醇的重要方式。通过该方式制备长链末端炔醇的主要弊端在于2-位的溴发生消除反应的时候存在选择性问题:即可能发生1,2-消除生成末端炔,也可能发生2,3-消除生成联烯,通常收率并不高,因此不太适合于大规模的商业化生产(zeitschriftfuernaturforschung,b:chemicalsciences,2004,59,934)。

16、

17、该路线存在的问题1,2-二溴化物发生消除反应时存在明显的选择性问题:2-位溴即可与末端氢发生消除反应生成末端炔,也可与3-位氢发生消除反应生成联烯。目标产物与副产物的差异小,分离纯化极其困难,不利于其商业化应用。

18、因此,开发一种新型的经济性高、化学选择性好且反应条件温和、适合于工厂生产的11-十二炔-1-醇合成工艺具有重要的现实意义。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新的制备11-十二炔-1-醇的方法,利用该类化合物结构的特殊性,以1,12-十二烷二醇为起始物料,通过上保护基、氧化、溴化、脱溴化氢等步骤,在温和条件下生成目标化合物。该工艺成功地避免了锂试剂的使用,条件温和,成本低廉,选择性高,适合工业化生产。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:以价格相对低廉的长链烷烃二醇(化合物i)为起始物料,通过保护基对羟基进行单边保护,继而对其进行氧化反应生成关键中间体化合物iii,该化合物与单质溴进行反应生成1,1-二溴化物,进一步发生消除反应生成目标化合物,合成路线如下:

3、

4、包括以下步骤:

5、步骤1,以化合物i作为起始原料,与溶剂和保护剂反应得到化合物ii;

6、步骤2,将化合物ii溶于二氯甲烷,与氧化剂经氧化反应得到化合物iii;

7、步骤3,化合物iii与溴的dcm溶液、三乙胺和p(oph)3反应得到化合物iv;

8、步骤4,化合物iv与碱在甲苯溶剂中发生消除反应得到11-十二炔-1-醇。

9、进一步地,步骤1中,所使用的保护剂可以是常见的含有羟基保护基的溶剂,如含有乙酰基、丙酰基、苯磺酰基、对甲苯磺酰基等羟基保护基的保护剂;作为优选,选择含有乙酰基的保护剂。

10、进一步地,步骤1中,反应使用的溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或几种。作为优选,选择以甲苯为反应溶剂。

11、进一步地,步骤1中,反应温度为45~120℃,反应时间为10~48小时。作为优选,步骤1中,反应温度为45~90℃,反应时间为10~48小时。

12、进一步地,步骤2中,氧化剂可以是次氯酸钠、tempo、戴斯-马丁氧化剂、吡啶三氧化铬或dmso等,优选成本低廉的次氯酸钠和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物作为氧化剂。

13、进一步地,步骤2中,反应温度为-20~30℃,反应时间为0.5~24小时。作为优选,步骤2中,反应温度为0~20℃,反应时间为0.5~4小时。

14、进一步地,步骤3中,化合物iii:溴的摩尔比为1:1.0~1.5,化合物iii:三乙胺的摩尔比为1:1.0~1.5,化合物iii:p(oph)3的摩尔比为1:1.0~1.5,反应温度为-25~-20℃。作为优选,步骤3中,化合物iii:溴单质的摩尔比为1:1.2,化合物iii:三乙胺的摩尔比为1:1.5,化合物iii:p(oph)3的摩尔比为1:1.25,反应温度为-25~-20℃。

15、进一步地,步骤4中,选用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠或乙醇钠其中的一种或几种,反应温度为30-35℃。作为优选,步骤4中,所选的碱为氢氧化钠。

16、本发明的有益效果是:本发明从价格低廉的长链末端二醇出发,利用同碳末端偕二溴中间体的消除反应,不仅避免了价格昂贵的锂试剂的使用,且能够避免溴代物发生消除反应时所面临的化学选择问题,成本低、选择性高、条件温和,特别适合工业化生产。


技术特征:

1.一种11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于,合成路线如下:

2.根据权利要求1所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤1中,所选用的保护剂为含有乙酰基、丙酰基、苯甲酰基或对甲苯磺酰基其中一种羟基保护基。

4.根据权利要求3所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤1中,所选用的保护剂为冰乙酸。

5.根据权利要求3所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤1中,所使用的溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺或二甲亚砜中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤1中,反应温度为45~90℃,反应时间为10~48小时。

7.根据权利要求2所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤2中,所选用的氧化剂为次氯酸钠、tempo、戴斯-马丁氧化剂、吡啶三氧化铬或dmso。

8.根据权利要求7所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤2中,反应温度为-20~30℃,反应时间为0.5~24小时。

9.根据权利要求2所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤3中,化合物iii:溴的摩尔比为1:1.0~1.5,溴溶于dcm溶液中,化合物iii:三乙胺的摩尔比为1:1.0~1.5,化合物iii:p(oph)3的摩尔比为1:1.0~1.5,反应温度为-25~-20℃。

10.根据权利要求2-9任一项所述的11-十二炔-1-醇的制备方法,其特征在于:步骤4中,所选用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠或乙醇钠其中的一种或几种,反应温度为30-35℃。


技术总结
本发明公开了一种制备11‑十二炔‑1‑醇的制备方法,合成路线如下:本发明选用价格低廉的长链末端二醇作为起始原料,利用同碳末端偕二溴中间体的消除反应,不仅避免了价格昂贵的锂试剂的使用,且能够避免溴代物发生消除反应时所面临的化学选择问题,成本低、选择性高、条件温和,适合工业化生产。

技术研发人员:刘金仙,林华光,万伟魁,任国宝,欧阳婷
受保护的技术使用者:杭州励德生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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