专利名称：烷基化反应合成醛类化合物的新方法
技术领域：
本发明涉及一些香料和医药、染料等中间体合成的新方法，确切的讲涉及的是脂 肪醛和芳香醛一类化合物的新合成方法。
背景技术：
某些醛类化合物具有良好的气味，在食品和饮料中添加适量的醛类化合物会产生 令人愉快的香味。它们早已成为常被采用的香料。茴香醛(对甲氧基苯甲醛)被广泛用于 食品、香料、医药及电镀等工业中。制备茴香醛是用对甲氧基甲苯作为原料氧化合成茴香 醛，电化学法生产对甲氧基苯甲醛的方法是将对甲苯酚经甲基化后用电氧化制得对甲氧基 苯甲醛。氢化肉桂醛(苯丙醛)是无色液体，有像风信子的香气广泛用于配制各种花香型香 精，特别是紫丁香、茉莉和玫瑰花香型香精。在肉桂醛合成苯丙醛的过程中，在高温下用雷 尼镍对肉桂醛进行加氢得到。苯甲醛是一种应用广泛的天然香料，在日用、食用香料中大量 使用，可由甲苯氧化法，苯甲醇氧化法、二氯甲基苯水解或苯与一氧化碳、氯化氢反应制得。 另外，像戊醛，辛醛等也是通用的香料。另外，许多醛类化合物是药物、染料等的合成原料。关于醛类化合物的合成，不管是在实验室还是在工业上，以前多是用两类方法合 成。一种是用相应醇的氧化，或者是用相应羧酸及其衍生物的直接还原得到。但是这种用 氧化或还原反应来合成醛的方法都比较复杂，有的副产物多，产率较低，分离较为困难，或 者所用的试剂比较贵，在某些化合物的合成中这个问题就更加突出。另一种是用甲酸衍生 物的烷基化的方法合成醛，这类方法报道的比较少，且操作复杂，结果较差，收率很低。本发 明现在提供了一种通用的用甲酸衍生物的烷基化的方法合成醛的新方法，这种方法不仅适 合于芳香醛的合成，也使用于脂肪醛的合成。它的适用面较广，且一般收率比较高，而且合 成方法简单。
发明内容
本发明提供了一种在一价铜的各种盐催化下，格氏试剂与甲酸酯、N，N-二甲基甲 酰胺或甲酸的盐类等选择性烷基化方法。这种方法可以克服现有技术的不足，大大扩展了 脂肪和芳香醛类化合物合成的方法。该方法较现有用烷基化反应制备醛的反应操作简单， 制备成本低，且降低了合成难度。本发明在用格氏试剂对甲酸衍生物的烷基化反应中，是在一价铜盐的催化条件下 进行的。在本发明的格氏试剂对甲酸酯的烷基化反应中，所使用的一价铜的盐可以是碘化 亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜或氰化亚铜等，都可以得到好的结果。本发明的甲酸衍生物的烷基化反应中，是先将碘化亚铜等溶于四氢呋喃中，再按 底物催化剂等于20 1 500 1的量将其加入反应液中，所加入反应的甲酸酯量为格 氏试剂的1 1. 2倍摩尔，逐渐加入格氏试剂。本发明用的甲酸衍生物选用的是最为常见、价格便宜的甲酸乙酯、甲酸甲酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯等，或者是N，N-二甲基甲酰胺和甲酸的盐类等。格式试剂在一价铜盐催化下与甲酸酯反应获得相应的醛的反应中，其反应温度是 控制在0°C --80°C，反应温度高一点收率稍有降低。其反应溶剂为无水四氢呋喃和无水乙 醚。碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜和氰化亚铜等的加入可以使反应停留在醛的阶段， 抑制了醛的进一步和格氏试剂的反应，也就是说抑制了甲酸酯的二烷基化反应，而且收率 一般可以达到70-95%。这一点在以前的文献中，没有见到任何报道。
具体实施例方式在所进行过的本发明的实验中所采用的甲酸酯是甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲甲酸丙 酯、甲酸异丙酯。在相关的各实验中，底物分别使用了包括正溴丁烷、正溴庚烷、溴苯等或氯 代的化合物等制成格式试剂作为底物，而催化剂分别采用了碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜 以及氰化亚铜等，均得到预期的结果，并有理想的收率。以下提供本发明的一些最佳实施 例例一苯甲醛的合成将镁条剪至小块0. 26克(0. 01083mol)放置在干燥的烧瓶中，氩气保护，加入无水 乙醚30ml，缓慢滴加无水溴苯共约1. 05ml (0. Olmol)，加热回流lh得到格氏试剂。将0. 01083摩尔即0. 88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% )CuI溶于无 水四氢呋喃中，氩气保护，温度控制在-50度左右，在搅拌下慢慢滴加上述所制备的格氏试 剂，反应0. 5个小时，加入5%的稀盐酸淬灭反应，乙醚萃取，饱和碳酸氢钠的水溶液洗涤乙 醚萃取液3-5次，饱和食盐水洗涤2次，无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂得粗产物，柱层析分离得 纯品0. 83克，产率为78.7%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例二苯乙醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和苄溴约1. 05ml (0. Olmol)按例一的方法制备格氏试剂。用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的 操作可得纯品1. 00克苯乙醛，产率为83. 7%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例三苯丙醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和2_溴乙基苯1. 37ml (0. Olmol)按例一的方法制得 格氏试剂。用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的
操作得到1. 08克苯丙醛，产率为80. 4%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例四邻甲基苯甲醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和邻溴甲苯1. 20ml (0. Olmol)按例一的方法制得格氏
试齐11°用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的操作得到纯品1. 14克邻甲基苯甲醛，产率为95.2%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例五间甲基苯甲醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和间溴甲苯1. 21ml (0. Olmol)按例一的方法制得格氏
试齐11°用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的 操作得到纯品1. 11克间甲基苯甲醛，产率为92. 9%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例六对甲基苯甲醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和对溴甲苯1. 23ml (0. Olmol)按例一的方法制得格氏
试齐11°用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的
操作得到纯品0. 93克对甲基苯甲醛，产率为77. 1%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例七对甲氧基苯甲醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和对甲氧基溴苯1. 27ml (0. Olmol)按例一的方法制得 格氏试剂。用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的 操作得到纯品1. 02克对甲氧基苯甲醛，产率为75. 2%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例八正戊醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和正溴丁烷1. 08ml (0. Olmol)按例一的方法制得格氏
试齐11°用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的 操作得到纯品0. 44克正戊醛，产率为51%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例九正辛醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)镁和正溴庚烷约1. 58ml (0. Olmol)按例一的方法制得格
氏试齐U。用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的
操作得到纯品1. 00克正辛醛，产率为78. 2%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。例十对溴苯甲醛的合成用0. 26克(0. 01083mol)和对二溴苯共约2. 40克(0. Olmol)按例一的方法制得 格氏试剂。用0.01083摩尔即0.88ml甲酸乙酯和催化量的0. 02克(小于2% ) Cul同例一的
操作得到纯品1. 51克对溴苯甲醛，产率为82. 0%。所得样品和标准样用TCL对照，光谱分析和标准谱图一致。
权利要求
烷基化反应合成醛类化合物的新方法，其特征是用易得的氯、溴、碘代化合物，制备成相应的格式试剂。并在一价铜盐催化下与甲酸衍生物反应获得相应的醛。
2.根据权利要求一所述的格式试剂在一价铜盐催化下与甲酸衍生物反应获得相应的 醛的反应，其特征是反应温度是在0°C -80°C ；反应溶剂为无水四氢呋喃和无水乙醚。
3.根据权利要求一所述的格式试剂在一价铜盐催化下与甲酸衍生物反应获得相应的 醛的反应，其特征为加入的催化剂的量是按底物和催化剂的量500 1 20 1的比例加 入反应体系中的。
4.根据权利要求一所述的格式试剂在一价铜盐催化下与甲酸衍生物反应获得相应的 醛的反应，其特征为所用的甲酸衍生物是价格便宜的甲酸乙酯、甲酸甲酯、甲酸丙酯、甲酸 异丙酯等，或者甲酸的盐类，甲酰胺的衍生物。
5.根据本方法获得的相应醛的化合物，可作为香料或者通过简单的转化变成通用的香 原料。也可以作为药物，染料等化合物的中间体。
全文摘要
本发明公开烷基化反应合成醛类化合物的新方法，即用格式试剂在一价铜的催化下，与甲酸乙酯等反应得到了醛类化合物的合成新方法。本发明适用于工业放大，而且所用原料易得到，所需反应时间短，操作方法简单。采用本发明的方法制造某些化合物的成本比现有的技术要低，并且本发明的收率也高于一些现有技术。
文档编号C07C47/52GK101928207SQ20091015239
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者叶谦, 吴莉, 李绍白, 郝忠言 申请人:兰州大学