专利名称：一种高纯度2,6-二甲基-γ-吡喃酮的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种由脱氢乙酸制备2，6_ 二甲基-Y-吡喃酮的方法。
背景技术：
2，6_ 二甲基-Y-吡喃酮是Y-吡喃酮的衍生物，在药物学方面有非常重要的应用，可促进和抑制许多酶系统，并且用于抗菌剂、抗癌剂和抗过敏药物的生产等方面(Ellis G P. Chromenes, chromanones, and chromones. New York John ffiley&Sons,1977. 903-920.)。例如以2，6- 二甲基I -吡喃酮为起始原料合成3，5- 二氯-2，6- 二甲基-4-羟基吡啶，俗称氯羟吡啶，该物质具有广泛的抗球虫作用，可用于禽、兔球虫病(冯才伟，郭鑫.氯羟吡啶抗原合成和多克隆抗体制备.中国畜牧兽医，2011，(04) :173-176.)；还可以通过一系列反应得到“毛猴素”，可用于治疗青光眼、充血性心力衰竭、支气管哮喘等疾病(Kim B, et al. Study toward the Total Synthesis of Forskolin(II) Synthesis of the Epoxy-trien as the Key Intermediates. Bull. Korean Chem. Soc. 1997,18(11)1139-1141.)。2，6-二甲基-Y-吡喃酮还可用于合成染料和功能高分子材料的中间体(Shigeyoshi Nishno, et al. Processes for Preparing Tetrahy-dropyran-4-one andPyran-4-one :US，10583562，2007)，如可与丙二睛反应合成 DCM(DCM 即 Dicyanomethylene-2-methyl-5-(4-diakylaminostyryl)-4H-pyran)(Yao Y S, et al. A Cost-effectiveApproach for 2-(t-Butyl)-6-methyl-4H-pyrone-A Key Intermediate Toward theSynthesis of Red-emitting Dyes for OLED Applications. Chinese Journal ofChemistry, 2006, 24 (9) :1137-1143.)、PUV-DCM 等高档染料(Yoon C B, et al. Synthesisand second-harmonic generation study of DCM—containing polyurethane. SyntheticMetals, 2001,117(2) :233-235.)。2，6-二甲基-Y -吡喃酮在自然界中不存在天然产物，必须通过合成得到。而目前国内尚未有生产厂家，国外的生产厂家大都集中在发达国家，导致其价格昂贵、不易得到。目前2，6_二甲基-Y-吡喃酮的合成方法有(I)美国专利报导以双烯酮为原料，合成 2,6-二甲基-Y -卩比喃酮(Marcus E and Chan J K. Preparation of2,4,6-Heptanetrione and 2,6-Dimethyl_4-py ranone :US, 3374246,1968),此方法原料既难得又属于易燃易爆的有毒试剂，同时该路线中副产物多、废液排放量大；(2)Skraup等人用乙酸酐合成2,6-二甲基-Y -卩比喃酮(Skraup Z. H and Priglinger J. EineBildungsweise von Dimethylpyron. Monatshefte fiir Chemie/Chemical Monthly,1910,31 (5) :363-369),该方法的反应收率只有4% ； (3)以乙酰氯、反式-4-甲氧基_3_ 丁烯-2-酮和双三甲基硅基胺基锂为原料合成2，6_ 二甲基-Y-吡喃酮(Koreeda M andAkag H. A convenient synthesis of substituted y-pyrones. Tetrahedron Letters,1980，21 (13) :1197-1200.)，该方法原料难得，反应条件苛刻，要求在-78V下反应，一般试验条件难以达到；(4)用双丙酮二羧酸化镁Mg diacetonedicarboxylate即(DADC) 2Mg和乙酸酐或酸基氯来合成2,6-二甲基-Y -卩比喃酮(Mihovilovic M. D and SpreitzerH.Diastereoselective Synthesis of cis_2，6_Disubstituted-Perhydro—4-pyranonesUsing Elevated Pressure Hydrogenation. Monatshefte fiir Chemie/Chemical Monthly,2005,136(7) :1197-1203),该方法原料价格昂贵不易得到；(5)喻爱和等人以乙酰丙酮和乙酸甲酯为原料，在碱性催化剂作用下合成2，6- 二甲基-Y -吡喃酮(喻爱和，等.2，6- 二甲基吡喃酮的合成.精细化工，2011，28 (6) :612-615.)，该方法虽然原料价廉易得、反应条件温和，但是收率只有13. 3%。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯度2，6_ 二甲基-Y -吡喃酮的制备方法，以消除目前所采用技术的上述不足。本发明的技术方案是一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，包括如下步骤 I)将脱氢乙酸与质量分数为20% 37. 5%盐酸共热反应，油浴温度介于30°C 100°C，反应时间介于I小时 24小时；2)将反应液减压蒸馏直到溶液蒸干，将残留物溶于水，用冷苯液洗涤，去杂质，分液，取水层，加入至少一种选自碱金属盐酸盐、碱金属硫酸盐或碱金属碳酸盐的无机化合物，直至溶液饱和，调节溶液pH值7 12 ;3)用氯仿萃取盐饱和溶液，取下层，固体干燥剂干燥，过滤，浓缩滤液，烘干，得到2，6_ 二甲基-y-卩比喃酮粗品；4)将2，6- 二甲基-Y -吡喃酮粗品缓慢升华得到高纯度2，6- 二甲基-Y -吡喃酮。所述减压蒸馏的压力为7. 3kPa 47. 3kPa，温度为40°C 80°C。所述碱金属盐酸盐是氯化锂、氯化钠或氯化钾。所述碱金属硫酸盐是硫酸钠或硫酸钾。所述碱金属碳酸盐是碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾。调节溶液pH所用试剂是氢氧化钠或氢氧化钾。萃取剂是氯仿，萃取剂溶比为I : 1，萃取次数为I至3次。萃取剂氯仿要回收，并多次套用。所述固体干燥剂是无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙或无水氯化钙。本发明采用脱氢乙酸与浓盐酸共热反应制备2，6_ 二甲基-Y-吡喃酮，产物经萃取、浓缩、升华等步骤得到2，6-二甲基-Y -吡喃酮精制产品，收率90%，纯度大于99. 8%。与以往技术手段相比有明显优点原料易得，反应条件温和，产品收率高、质量纯。
图I为本发明2，6-二甲基-Y-吡喃酮制备工艺流程图。图2为本发明2，6-二甲基-Y-吡喃酮红外光谱图。图3为本发明2，6-二甲基-Y-吡喃酮核磁共振1H谱图。图4为本发明2，6-二甲基-Y-吡喃酮高效液相色谱图。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明的目的是通过如下技术方案步骤实现的I.将脱氢乙酸与质量分数为20% 37. 5%盐酸共热反应，油浴温度介于30°C到100°c，反应时间介于I小时至24小时。2.将反应液减压蒸馏，压力控制为7. 3kPa到47. 3kPa，温度控制为40°C到80°C，直到溶液蒸干，将残留物溶于水，用冷苯液洗涤I至2次，去除杂质，分液，取水层，加入至少一种选自碱金属盐酸盐、碱金属硫酸盐或碱金属碳酸盐的无机化合物，直至溶液饱和，调节溶液pH。3.用氯仿萃取盐饱和溶液I至3次，取下层，固体干燥剂干燥，过滤，浓缩滤液，烘干，得到粗品。4.将粗品缓慢升华得到高纯度的2，6_ 二甲基-Y-吡喃酮。本发明的反应方程式如下
权利要求
1.一种高纯度2，6- 二甲基-Y -吡喃酮的制备方法，其特征在于包括如下步骤 1)将脱氢乙酸与质量分数为20% 37.5%盐酸共热反应，油浴温度介于30°C 100°C，反应时间介于I小时 24小时； 2)将反应液减压蒸馏直到溶液蒸干，将残留物溶于水，用冷苯液洗涤，去杂质，分液，取水层，加入至少一种选自碱金属盐酸盐、碱金属硫酸盐或碱金属碳酸盐的无机化合物，直至溶液饱和，调节溶液pH值7 12 ; 3)用氯仿萃取盐饱和溶液，取下层，固体干燥剂干燥，过滤，浓缩滤液，烘干，得到2，6- 二甲基-Y -卩比喃酮粗品； 4)将2，6-二甲基-Y -吡喃酮粗品缓慢升华得到高纯度2，6- 二甲基-Y -吡喃酮。
2.根据权利要求I的一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于所述减压蒸馏的压力为7. 3kPa 47. 3kPa，温度为40°C 80°C。
3.根据权利要求I的一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于所述碱金属盐酸盐是氯化锂、氯化钠或氯化钾。
4.根据权利要求I的一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于所述碱金属硫酸盐是硫酸钠或硫酸钾。
5.根据权利要求I的一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于所述碱金属碳酸盐是碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾。
6.根据权利要求I的一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于调节溶液pH所用试剂是氢氧化钠或氢氧化钾。
7.根据权利要求I的一种高纯度2，6_二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于萃取剂是氯仿，萃取剂溶比为I : 1，萃取次数为I至3次。
8.根据权利要求I的一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于对萃取剂氯仿回收。
9.根据权利要求I的一种高纯度2，6-二甲基-Y-吡喃酮的制备方法，其特征在于所述固体干燥剂是无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙或无水氯化钙。
全文摘要
本发明公开了一种高纯度2，6-二甲基-γ-吡喃酮的制备方法，包括如下步骤1)将脱氢乙酸与质量分数为20％～37.5％浓盐酸共热反应，油浴温度介于30℃～100℃，反应时间介于1小时～24小时；2)将反应液减压蒸馏直到溶液蒸干，将残留物溶于水，用冷苯液洗涤，去杂质，分液，取水层，加入至少一种选自碱金属盐酸盐、碱金属硫酸盐或碱金属碳酸盐的无机化合物，直至溶液饱和，调节溶液pH值7～12；3)用氯仿萃取盐饱和溶液，取下层，固体干燥剂干燥，过滤，浓缩滤液，烘干，得到2，6-二甲基-γ-吡喃酮粗品；4)将2，6-二甲基-γ-吡喃酮粗品缓慢升华得到高纯度2，6-二甲基-γ-吡喃酮。本发明得到2，6-二甲基-γ-吡喃酮精制产品，收率90％，纯度大于99.8％；原料易得，反应条件温和，产品收率高、质量纯。
文档编号C07D309/38GK102702153SQ201210224698
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者曾航日, 段正康, 王世青, 陈秋云, 颜志祥 申请人:湘潭大学