4-烷基环已基乙酸的合成方法

文档序号:3597236阅读:1279来源:国知局
专利名称:4-烷基环已基乙酸的合成方法
技术领域
本发明属于4-烷基环己基乙酸(I)的合成方法,此化合物的结构式如下 式中R为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基。
背景技术
化合物(I)是液晶、医药等精细化学品合成中的重要中间体,目前有关它的合成方法有两种,一种是官能团转换法,有文献(Garry G W,LiquidCrystal.1989,6(4)467-480)报道以4-烷基环己基甲酸为起始原料,经过多步反应制得化合物(I),产率很低(低于10%),而且要使用剧毒氰化物进行氰化反应,操作危险性大、易造成环境污染。另一种方法是催化加氢法,它以4-烷基苯乙酸为起始原料,在催化剂存在下,进行催化加氢反应可直接一步制得化合物(I)。日本专利昭53-97973报道采用氧化铂催化剂,在醋酸介质中,以4-烷基苯乙酸为原料加氢制得化合物(I)。美国专利2001/0031858报道在盐酸水溶液介质中,采用负载型铑/碳催化剂应用于α-氨基苯乙酸的加氢反应,获得α-氨基环己基乙酸。但是上述两种方法所采用的催化剂价格昂贵,并且反应在酸性介质中进行,需使用耐腐蚀性设备,增加了成本,因而不适合于工业化生产。

发明内容
本发明的目的是提供一种4-烷基环己基乙酸(I)的合成方法,其步骤简单,条件容易控制,适合于工业化生产。
本发明的合成反应式如下 式中R为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基,本发明的合成方法是以4-烷基苯乙酸,其分子结构式如(II)所示,其中R与化合物(I)中的R相同,溶于无机碱水溶液中,在负载型钌/碳催化剂存在下通入氢气,反应温度为50-200℃,反应压力是1-10MPa,反应至不再吸氢后继续维持1-2小时,反应液冷却、过滤,滤液中加入盐酸水溶液调整PH值为酸性,用乙酸乙酯萃取,萃取液用水洗后蒸馏,得到产物(I)。
所述的催化剂钌/碳使用前进行如下处理通入氢气,加热保持2小时,加热温度为120-250℃,在氢气氛中冷却至室温,与蒸馏水混合。
所述的催化剂钌/碳中钌的负载量为1-20%。
所述的催化剂钌/碳与反应物的重量比为1-30%。
所述的无机碱是氢氧化钠或氢氧化钾。
所述的无机碱与反应物的摩尔比为5∶1-1∶1。
本发明的优选条件为反应温度为80-150℃,反应压力是4-6MPa,催化剂使用前处理温度是150-220℃,催化剂钌/碳中钌的负载量是3-8%,催化剂钌/碳与反应物的重量比为2-10%,无机碱与反应物的摩尔比为1.5∶1-1∶1。
本发明以化合物4-烷基苯乙酸为原料,在无机碱水溶液介质中,采用价格较低的负载型钌/碳催化剂,加氢生成化合物4-烷基环己基乙酸,反应转化率和产率高,反应条件温和。本发明的合成方法步骤简单,条件容易控制,易于进行工业化生产。
具体实施例方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
催化剂处理称取10g己于110℃干燥的5%市售负载型钌/碳催化剂,填入到可通氢气的石英玻璃管中,在氢气氛中从室温升至200℃,升温速率为100℃/h,在200℃下保持2小时,并在氢气氛中冷却至室温,然后在氮气保护下与10g蒸馏水混合后,密封保存。
实施例1在500ml高压釜中,加入17.8g(0.1mol)4-丙基苯乙酸,100ml蒸馏水,4.4g(0.11mol)氢氧化钠,1.78g经过处理的5%钌/碳催化剂(含水50%)。盖好釜盖,通氢气,排空气,反复三次。开动搅拌,加热升温至120℃,保持釜内压力为5MPa,并且反复通氢气至不再吸氢后继续维持2小时,终止反应,待冷却后,抽出釜内反应液,过滤除去催化剂,在滤液中加入30%盐酸水溶液调整PH=2,每次用50毫升乙酸乙酯萃取两遍,萃取液合并后用40毫升水洗三遍,此溶液经气相色谱分析,反应物转化率100%。然后蒸馏除去溶剂,得到无色油状物4-丙基环己基乙酸17.4g,产率95%。产物红外光谱分析(溴化钾压片法)2500-3300cm-1,COOH缔合吸收峰;2956、1377cm-1,CH3吸收峰;2922、2853、1450cm-1,CH2吸收峰;1709cm-1,C=O吸收峰;1298cm-1,C-O吸收峰。从红外光谱图中可知产物为4-丙基环己基乙酸。
实施例2在500ml高压釜中,加热升温至160℃,保持釜内压力为3MPa,其它条件同实施例1。萃取溶液经气相色谱分析,反应物转化率100%。得到无色油状物4-丙基环己基乙酸17.3g,产率94%。
实施例3在500ml高压釜中,加入12g(0.3mol)氢氧化钠,其它条件同实施例1。萃取溶液经气相色谱分析,反应物转化率100%。得到无色油状物4-丙基环己基乙酸17.1g,产率93%。
实施例4在500ml高压釜中,加入13.6g(0.1mol)苯乙酸,加热升温至110℃3,其它条件同实施例1。萃取溶液经气相色谱分析,反应物转化率100%。得到无色油状物环己基乙酸13.3g,产率94%。产物红外光谱分析(溴化钾压片法)2500-3300cm-1,COOH缔合吸收峰;2924、2851、1447cm-1,CH2吸收峰;1705cm-1,C=O吸收峰;1295cm-1,C-O吸收峰。从红外光谱图中可知产物为环己基乙酸。
实施例5在500ml高压釜中,加入6.1g(0.11mol)氢氧化钾,加热升温至140℃。其它条件同实施例1。萃取溶液经气相色谱分析,反应物转化率100%。得到无色油状物4-丙基环己基乙酸17.4g,产率95%。
比较例1在500ml高压釜中,加入1.78g市售5%钯/碳催化剂(含水50%)。其它条件同实施例1。萃取溶液经气相色谱分析,反应物转化率20%。
比较例2在500ml高压釜中,加入3.5g雷尼镍催化剂,加热升温至200℃,保持釜内压力为10MPa,其它条件同实施例1。萃取溶液经气相色谱分析,反应物转化率40%。
上述两个比较例,反应的转化率很低,不适用于工业化生产。
权利要求
1.4-烷基环己基乙酸的合成方法,其分子结构式如(I)所示 式中R为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基,其特征是以4-烷基苯乙酸,其分子结构式如(II)所示,其中R与化合物(I)中的R相同,溶于无机碱水溶液中,在负载型钌/碳催化剂存在下通入氢气,反应温度为50-200℃,反应压力是1-10MPa,反应至不再吸氢后继续维持1-2小时,反应液冷却、过滤,滤液中加入盐酸水溶液调整PH值为酸性,用乙酸乙酯萃取,萃取液用水洗后蒸馏,得到产物(I)。
2.根据权利要求1所述的4-烷基环己基乙酸的合成方法,其特征是所述的催化剂钌/碳使用前进行如下处理通入氢气,加热保持2小时,加热温度为120-250℃,在氢气氛中冷却至室温,与蒸馏水混合。
3.根据权利要求1所述的4-烷基环己基乙酸的合成方法,其特征是所述的催化剂钌/碳中钌的负载量为1-20%。
4.根据权利要求1所述的4-烷基环己基乙酸的合成方法,其特征是所述的催化剂钌/碳与反应物的重量比为1-30%。
5.根据权利要求1所述的4-烷基环己基乙酸的合成方法,其特征是所述的无机碱是氢氧化钠或氢氧化钾。
6.根据权利要求1所述的4-烷基环己基乙酸的合成方法,其特征是所述的无机碱与反应物的摩尔比为5∶1-1∶1。
7.根据权利要求1~6中之一所述的4-烷基环己基乙酸的合成方法,其特征是本发明的优选条件是反应温度为80-150℃,反应压力是4-6MPa,催化剂使用前处理温度是150-220℃,催化剂钌/碳中钌的负载量是3-8%,催化剂钌/碳与反应物的重量比为2-10%,无机碱与反应物的摩尔比为1.5∶1-1∶1。
全文摘要
本发明以化合物4-烷基苯乙酸为原料,在无机碱水溶液介质中,采用价格较低的负载型钌/碳催化剂,加氢生成化合物4-烷基环己基乙酸,反应转化率和产率高,反应条件温和。本发明的合成方法步骤简单,条件容易控制,易于进行工业化生产。
文档编号C07C53/134GK1443747SQ0311464
公开日2003年9月24日 申请日期2003年4月16日 优先权日2003年4月16日
发明者杨永忠, 高仁孝, 刘晓春, 刘骞峰, 刘鸿, 陈谦, 王建文 申请人:西安瑞联近代电子材料有限责任公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1