一种不饱和醇的酰化方法

专利名称：一种不饱和醇的酰化方法
技术领域：
本发明涉及不饱和醇类化合物的酰化，特别是一种维生素A中间体双醇的酰化方法。
背景技术：
早期的高级醇类酰化方法大多采用强取代剂酰氯进行。但是，酰氯的腐蚀性强，现场环境差。酰氯反应产物为强酸，当不饱和醇类化合物不耐酸的情况下，大多采用了吡啶或者氨类等有机碱作为傅酸剂，在较低温度下进行反应。该过程放热量巨大，且在有机碱盐水洗过程中会产生大量的废水。有机碱盐的回用过程又需要耗费大量的碱进行还原操作和繁琐的除水操作，该还原过程还需要耗费大量的能量和产生大量的废水。
使用酯交换反应也是高级醇类酰化的一个重要方法。但是，该方法需要用到甲醇钠等强碱类化合物，而且需要较为苛刻的环境进行反应。也有使用反应精馏的方法，但是此种方法需要较多的能耗。
维生素A主要治疗夜盲症，增进机体的生长和提高机体免疫能力。由于天然资源主要来自于深海的鱼肝油，资源有限。因此，目前其获得方法主要靠人工合成。其中lsler路线为世界上使用最广泛的路线。3,7-二甲基-9-(2:6:6'-三甲基-l-环己烯)基-2A7-三烯-l,6-二醇(I )和3,7-二甲基-9-(2',6',6'-三甲基-l-环己烯)基-2,7-三烯-4-炔-l,6-二醇(I ，)是维生素A生产中的重要中间体，对其进行酯化、脱水后便形成了维生素A醋酸酯。早期的专利如US3671575中使用醋酐或者酰氯做酰化试剂，使用有机碱如吡啶类，胺类作为催化剂或者缚酸剂进行酯化反应所示。
但是该方法存在有机碱在反应后需要进行酸洗，由于三烯双醇酯化物(n)为酸敏感物，所以该过程会破坏酯化物。之后又需要碱化和除水以及蒸馏分离，过程复杂且存在大量的能耗和废水，不适应现在清洁生产的要求。
R为H或者AC。
在专利GB787947提出了使用甲醇钠等强碱对三烯双醇使用酯交换的方式进行反应，该方法避免了乙酰氯的低温耗能过程。但是，甲醇钠较为昂贵，经济效益差，且甲醇钠的去除过程易出现酯化的逆反应。其次反应不够完全使得该过程收率偏低，进一步降低了其经济性。存在废水也是该方法的缺点，工业应用价值有限。
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种没有三废产生，同时在能耗和收率上均有优势的不饱和醇的酰化方法。
为此，本发明采用如下的技术方案 一种不饱和醇的酰化方法，在固体缚酸剂及惰性溶剂存在下，Ck) C2。不饱和醇的伯醇或者仲醇经催化剂催化，与醋酐在-10 8(TC下进行酰化反应，酰化得到伯醇酯化物和伯醇、仲
发明内容醇双酯化物的混合物；所述的催化剂为相转移催化剂和助催化剂二甲氨基吡啶。
使用相转移催化剂和助催化剂作为碱基转移物和底物活化剂，用醋酐
酰化剂对不饱和醇进行酯化反应，收率稳定。相转移催化剂可以使得-OH在碱性盐和碱与不饱和醇之间进行传递，从而有利于酯化的进行，并使酯化成本降低，三废少。助催化剂的主要作用为活化不饱和醇的羟基，使酯化
反应更容易进行。
上述不饱和醇的酰化方法，不饱和醇至少存在一个不饱和键和羟基共轭，不饱和键为苯环、双键或三键，d。 U基为直链烷烃，支链垸烃，或直链或支链的烯烃、炔烃，该醇的特征为不饱和键对羟基有活化作用。
上述不饱和醇的酰化方法，所述的缚酸剂为碱性无机盐或者无机碱，所述的碱性无机盐为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙，所述的无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾，优选的傅酸剂为碳酸钠。使用碱性无机盐时，该发明仅需要过滤生成的盐进行洗涤和过滤分离即可，所得盐直接可以销售。缚酸剂使用比例为醋酐的等摩尔量，使用碳酸盐时生成物为醋酸金属盐，因此只需要醋酐的1^摩尔量即可。使用碱性无机盐或者无机碱的溶液作为傅酸剂时，需要浓溶液并大大过量，需要10倍左右。
上述不饱和醇的酰化方法，所述的醋酐是乙醋酐或者丙醋酐。
上述不饱和醇的酰化方法，所述的相转移催化剂为季膦盐、季铵盐或者冠醚类相转移催化剂，催化剂的用量是不饱和醇重量的2%。所述的季铵盐如苄基三乙基氯化铵(TEBA)、四丁基溴化铵、四乙基溴 铵。使用最常见的TEBA效果与经济性最佳。相转移催化剂的加入量为反应底物的0. 1% 10%，加入量选择1% 5%可以使得反应获得最佳效果。
上述不饱和醇的酰化方法，助催化剂二甲氨基吡啶的使用量为不饱和
醇的O. 01 1%。
本发明的反应温度为-10 8(TC，在0 40。C最佳。过低的温度会导致底物的结晶析出和能量损耗。使用溶剂为卤代垸烃如二氯甲烷、氯仿甚至四氯化碳；或者石油醚、正己垸等烷烃类溶剂，其中二氯甲烷为最佳溶剂。溶剂使用量在反应底物的1.5 10倍，过高的溶剂量会导致损耗的加大，过低导致反应底物分散变差，优选3 5倍的溶剂量。
酰化试剂醋酐加入量一般为反应底物的1.2 3倍，过低的比例会导致伯醇的酯化率偏低，影响反应收率，以1.3 1.5倍最佳，在同时存在伯醇、仲醇时会获得更多的仲酯类化合物。
本发明生成的盐分离方法可以使用静态过滤也可以使用动态离心，其中静态过滤具有节省能耗、清洁省事而且滤饼拿出更方便的优势，可以优先考虑。
本发明具有以下有益效果没有"三废"产生，实现了废水零排放，能耗低，成本低，酯化收率高。
本发明的具体细节在下面实施例中得到详细描述，但实施例不应解释为限定本发明的保护范围。
具体实施例方式
实施例l
在250ml四口烧瓶中加入去氢芳樟醇13.8g (O.lmol)和90ml氯仿加入碳酸钠7.36g (a07mo1)、 TEBA0.6g，助催化剂O.Olg。之后，开启搅拌常温下滴入醋酐14.5g (0.14mol)，保温2小时后进行测试(GC)，底物残留 0.22%。之后，真空过滤洗涤浓縮后得到酯化去氢芳樟醇，经过内标分析， 反应收率99.2%以上。 实施例2
将去氢三烯双醇(I') 30.25g (O.lmol)和90ml 二氯甲烷加入500ml 的四口烧瓶中，加入碳酸钠7.36g C0.07mo1)、 TEBA0.6g，助催化剂O.Olg。 之后，开启搅拌常温下滴入醋酐14.5g (0.14mol)，保温2小时后进行测试
(HPLC)，底物残留0.22%，之后，真空过滤洗涤浓缩后得到伯醇和伯仲、 醇双酯物的混合物，经过内标分析，反应收率99.2%以上。
实施例3
将三烯双醇(I ) 30.45g (O.lmol)和90ml 二氯甲烷加入500ml的四 口烧瓶中，加入碳酸钠7.36g(0.07mo1)、 TEBA0.6g，助催化剂0.01g。之后， 开启搅拌常温下滴入醋酐14.5g(0.14mo1)，保温2小时后进行测试(HPLC)， 底物残留0.22%，之后，真空过滤洗涤浓縮后得到伯醇和伯、仲醇双酯物的 混合物，经过内标分析，反应收率99.2%以上。
实施例4
将实施例2中TEBA的量调整为O.lg，保温5小时后取样分析，底物残 留1.45%，收率降低至98.1%。 实施例5
将实施例2中碳酸钠改为碳酸钾9.58g，重复上述实验。保温完成后， 残留2.72%，收率降为97%左右。 实施例6将实施例2中苄基三乙基氯化铵换为四丁基溴化胺，进行反应，发现
有部分异构体产生，主含量明显下降，收率经分析后仅为92.3%。 实施例7
在250ml四口烧瓶中加入乙烯基-e-紫罗兰醇22g (O.lmol)和90ml 氯仿加入碳酸钠7.36g C0.07mo1)、 TEBA0.6g,助催化剂O.Olg。之后，开启 搅拌常温下滴入醋酐14.5g (0.14mol)，保温2小时后进行测试(GC)，底 物残留0.22%。之后，真空过滤洗涤浓縮后得到酯化乙烯基-e-紫罗兰醇， 经过内标分析，反应收率99.2%以上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术内容 作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任 何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种不饱和醇的酰化方法，在固体缚酸剂及惰性溶剂存在下，C10～C20不饱和醇的伯醇或者仲醇经催化剂催化，与醋酐在-10～80℃下进行酰化反应，酰化得到伯醇酯化物和伯醇、仲醇双酯化物的混合物；所述的催化剂为相转移催化剂和助催化剂二甲氨基吡啶。
2、 根据权利要求1所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于所述的不 饱和醇至少存在一个不饱和键和羟基共轭，不饱和键为苯环、双键或三键， Cw C2。基为直链烷烃，支链垸烃，或直链或支链的烯烃、炔烃。
3、 根据权利要求1或2所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于所述 的缚酸剂为碱性无机盐或者无机碱。
4、 根据权利要求3所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于所述的碱 性无机盐为碳酸钠、碳酸钾或碳酸钙，所述的无机碱为氢氧化钠或氢氧化 钾。
5、 根据权利要求3所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于所述的醋 酐是乙酸酐或者丙酸酐。
6、 根据权利要求3所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于所述的相 转移催化剂为季膦盐、季铵盐或者冠醚类相转移催化剂，催化剂的用量是 不饱和醇重量的0.1 10%。
7、 根据权利要求6所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于助催化剂 二甲氨基吡啶的使用量为不饱和醇重量的0.01 1%，所述的相转移催化剂 为苄基三乙基氯化铵，相转移催化剂的用量是不饱和醇重量的1 5%。
8、 根据权利要求3所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于所述的惰性溶剂为卤代烷烃类或烷烃类溶剂。
9、 根据权利要求8所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于所述的惰 性溶剂为二氯甲烷或石油醚。
10、 根据权利要求1所述的不饱和醇的酰化方法，其特征在于酰化反 应的温度为Q 40。C。
全文摘要
本发明公开了一种不饱和醇类化合物的酰化方法。现有的方法大多需要用到甲醇钠等强碱类化合物，而且需要较为苛刻的环境进行反应。也有使用反应精馏的方法，但是此种方法需要较多的能耗。本发明在固体缚酸剂及惰性溶剂存在下，C₁₀～C₂₀不饱和醇的伯醇或者仲醇经催化剂催化，与醋酐在-10～80℃下进行酰化反应，酰化得到伯醇酯化物和伯醇、仲醇双酯化物的混合物；所述的催化剂为相转移催化剂和助催化剂二甲氨基吡啶。本发明没有三废产生，实现了废水零排放，能耗低，成本低，酯化收率高。
文档编号C07C67/00GK101638363SQ200910101979
公开日2010年2月3日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者吕国锋, 军 李, 王志轩, 王正江, 车煜华, 陈梦桥, 黄国东 申请人:上虞新和成生物化工有限公司