本发明涉及有机化学合成领域，尤其涉及3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮的一种制备方法。
背景技术：
3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮作为一种具有广泛应用的电子元件涂料，目前国内外报道的合成方法存在一定的缺陷。
1951年，eugeneh.man等人在“theclaisenacylationofmethylketoneswithbranchedchainaliphaticesters1，journaloftheamericanchemicalsociety,1951,vol.73,p.901”中报道了一种合成3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮的方法，该方法是采用2-乙基丁酸为起始原料，经六步反应制得到3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮。此方法虽然每步操作简单，但其工艺步骤较多且中间体6由于沸点低难以纯化；最后一步反应本身较复杂，反应产生的苯酚不容易除去，终产物极难纯化且收率低。反应式如下：
1951年，braendstroem等同样以2-乙基丁酸为起始原料，通过三步反应得到3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮(arkivfoerkemi,1951,vol.3,p.365)。此方法虽然步骤简单，但收率较低，反应条件苛刻。反应式如下：
技术实现要素：
针对上述存在的问题，提供3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮的一种制备方法，以低成本的间苯二甲酸二甲酯为原料，通过四步反应制备3,7-二乙基壬烷-4,6二酮，该方法成本低廉、合成工艺短、操作方便、安全且收率高，适于大规模工业化生产。
本发明采用的技术方案如下：
3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮的一种制备方法，包括以下步骤：
s1.在0ˉ5℃下，将溶于有机溶剂的间苯二甲酸二甲酯缓慢滴加到格氏试剂中，升温至20ˉ25℃，发生消去、加成反应，经淬灭、萃取、浓缩、重结晶得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)；
s2.将3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)溶于溶剂，加入催化剂，通氢气，升温至100℃反应16ˉ18h，冷却、过滤、洗涤、萃取、水洗、旋蒸、干燥得1，3-二(3-戊基)苯；
s3.将1，3-二(3-戊基)苯溶于混合溶剂中，降温至-40ˉ-35℃，加入液氨，在0.5ˉ1h内分批加入碱金属，发生birch还原反应；反应结束后，缓慢升温至室温，淬灭、萃取、浓缩、干燥得1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物；
s4.在温度＜20℃下，将s3所得混合物负载于硅胶，降温至＜-78ˉ-70℃，随即通入臭氧，发生氧化反应；反应结束后，将产物用萃取剂从硅胶上冲洗下来，加入淬灭剂进行淬灭，水洗、旋蒸、干燥、浓缩过柱，得终产物3,7-二乙基壬烷-4,6二酮。
进一步地，所述s1中所述格氏试剂为乙基溴化镁、乙基氯化镁和乙基碘化镁中的一种，所述格氏试剂与间苯二甲酸二甲酯的摩尔比为4ˉ6:1。
进一步地，所述s1中所述有机溶剂为四氢呋喃和乙醚中的至少一种。
进一步地，所述s2中所述溶剂与3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)的质量比为3ˉ9:1，所述溶剂为冰乙酸和甲酸中的至少一种。
进一步地，所述s2中所述催化剂与3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)的质量比为0.05ˉ0.19:1，所述催化剂为10％钯/碳、10％铂/碳、10％铑/碳和10％钌/碳中的至少一种。
进一步地，所述s3中所述混合溶剂与1,3-二(3-戊基)苯的质量比为5ˉ15:1，所述混合溶剂中四氢呋喃与醇的质量比为3：1ˉ2，所述醇为乙醇、异丙醇、仲丁醇和叔丁醇中的至少一种。
进一步地，所述s3中所述1,3-二(3-戊基)苯与碱金属的摩尔比为1:5ˉ10，所述碱金属为钠、钾和锂中的至少一种。
进一步地，所述s4中所述硅胶与混合物的质量比为2.5ˉ6:1，所述硅胶为100ˉ300目。
进一步地，所述萃取用萃取剂为乙酸乙酯、石油醚和二氯甲烷中的至少一种；所述s1所用萃取剂优选乙酸乙酯；所述s2和s3所用萃取剂优选石油醚；所述s4所用萃取剂优选二氯甲烷。
进一步地，所述淬灭用淬灭剂为氯化铵、水和二甲硫醚中的至少一种；所述s1所用淬灭剂优选氯化铵；所述s3所用淬灭剂优选水；所述s4所用淬灭剂优选二甲硫醚。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明以低成本的间苯二甲酸二甲酯为原料，通过消去、加成，催化氢化反应，birch还原和臭氧氧化四步反应制备3,7-二乙基壬烷-4,6二酮，所述方法成本低廉、合成工艺短、反应条件温和、操作方便、安全且收率高，适于大规模工业化生产。
附图说明
图1为3,7-二乙基壬烷-4,6二酮的合成路线。
具体实施方式
实施例1
s1.将乙基溴化镁(700ml，5.5eq)加到三口瓶中，在0℃下，滴加含有间苯二甲酸二甲酯(50g，1.0eq)的四氢呋喃(100g)溶液。滴加完毕后，自然升温到25℃，体系反应2.5-4h，反应结束后，将反应体系缓慢倒入氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(1000g)萃取产物2ˉ3，浓缩有机相至干，残渣用正庚烷重结晶，得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)，收率为76.8％。
s2.将上述3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)(10g，1.0eq)溶于醋酸(50g)，倒入高压釜中，加入10％pd/c(0.5g)，氢气置换，使内压为1.0-2.0mpa，外浴加热到100℃，反应16h，待反应完毕后，冷却，过滤，滤饼用石油醚洗涤，分出石油醚相，醋酸相用石油醚(100g)萃取，合并石油醚相，并用碳酸氢钠水溶液洗涤，洗涤过后，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，得1，3-二(3-戊基)苯，收率为80.2％。
s3.将1，3-二(3-戊基)苯(3.5g，1.0eq)溶于四氢呋喃(20g)-异丙醇(10g)，将体系内温降至-40℃，加入液氨(10g)；在40min内缓慢分批加入金属锂(1.13g，10eq)，加完后-35℃反应1-3h，原料反应完毕，缓慢升到室温，向体系中加入水进行淬灭反应，用石油醚萃取后，将有机相浓缩至干，得1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物(3.4g)。
s4.将s3中所得的混合物(2g)负载在硅胶上(5g)，将硅胶装入u-型管中，降温至-70℃，缓慢通入臭氧直至硅胶变色，缓慢升温，将产物从硅胶上用二氯甲烷萃取下来，用二甲硫醚淬灭，水洗，旋干，浓缩液过柱(pe:ea20:1)，得3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮，收率为40％。
实施例2
s1.将乙基溴化镁(420ml，5.5eq)加到三口瓶中，在0℃下，滴加含有间苯二甲酸二甲酯(30g，1.0eq)的四氢呋喃(50g)溶液。滴加完毕后，自然升温到25℃，体系反应2.5-4h，反应结束后，将反应体系缓慢倒入氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(600g)萃取产物2ˉ3，浓缩有机相至干，残渣用正庚烷重结晶，得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)，收率为74.2％。
s2.将上述3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)(30g，1.0eq)溶于醋酸(250g)，倒入高压釜中，加入10％pd/c(5.5g)，氢气置换，使内压为1.5-2.0mpa，外浴加热到100℃，反应16h，待反应完毕后，冷却，过滤，滤饼用石油醚洗涤，分出石油醚相，醋酸相用石油醚(500g)萃取，合并石油醚相，并用碳酸氢钠水溶液洗涤，洗涤过后，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，得1，3-二(3-戊基)苯，收率为92.3％。
s3.将1，3-二(3-戊基)苯(10g，1.0eq)溶于四氢呋喃(50g)-异丙醇(30g)，将体系内温降至-40℃，加入液氨(30g)；在40min内缓慢分批加入金属锂(1.61g，5eq)，加完后-35℃反应1-3h，原料反应完毕，缓慢升到室温，向体系中加入水进行淬灭反应，用石油醚萃取后，将有机相浓缩至干，得1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物(9.4g)。
s4.将s3中所得的混合物(3g)负载在硅胶上(10g)，将硅胶装入u-型管中，降温至-70℃，缓慢通入臭氧直至硅胶变色，缓慢升温，将产物从硅胶上用二氯甲烷萃取下来，用二甲硫醚淬灭，水洗，旋干，浓缩液过柱(pe:ea20:1)，得3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮，收率为38％。
实施例3
s1.将乙基溴化镁(700ml，5.5eq)加到三口瓶中，在0℃下，滴加含有间苯二甲酸二甲酯(50g，1.0eq)的四氢呋喃(100g)溶液。滴加完毕后，自然升温到25℃，体系反应2.5-4h，反应结束后，将反应体系缓慢倒入氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(1000g)萃取产物2ˉ3，浓缩有机相至干，残渣用正庚烷重结晶，得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)，收率为76.8％。
s2.将上述3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)(30g，1.0eq)溶于醋酸(200g)，倒入高压釜中，加入10％pd/c(4.5g)，氢气置换，使内压为1.3-1.6mpa，外浴加热到100℃，反应18h，待反应完毕后，冷却，过滤，滤饼用石油醚洗涤，分出石油醚相，醋酸相用石油醚(500g)萃取，合并石油醚相，并用碳酸氢钠水溶液洗涤，洗涤过后，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，得1，3-二(3-戊基)苯，收率为90.4％。
s3.将1，3-二(3-戊基)苯(2.0g，1.0eq)溶于四氢呋喃(20g)-异丙醇(10g)，将体系内温降至-40℃，加入液氨(7g)；在30min内缓慢分批加入金属锂(0.48g，7.5eq)，加完后-35℃反应2-3h，原料反应完毕，缓慢升到室温，向体系中加入水进行淬灭反应，用石油醚萃取后，将有机相浓缩至干，得1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物(2g)。
s4.将s3中所得的混合物(3g)负载在硅胶上(10g)，将硅胶装入u-型管中，降温至-70℃，缓慢通入臭氧直至硅胶变色，缓慢升温，将产物从硅胶上用二氯甲烷萃取下来，用二甲硫醚淬灭，水洗，旋干，浓缩液过柱(pe:ea20:1)，得3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮，收率为35％。
实施例4
s1.将乙基溴化镁(700ml，5.5eq)加到三口瓶中，在0℃下，滴加含有间苯二甲酸二甲酯(50g，1.0eq)的四氢呋喃(100g)溶液。滴加完毕后，自然升温到25℃，体系反应2.5-4h，反应结束后，将反应体系缓慢倒入氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(1000g)萃取产物2ˉ3，浓缩有机相至干，残渣用正庚烷重结晶，得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)，收率为76.8％。
s2.将上述3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)(30g，1.0eq)溶于醋酸(150g)，倒入高压釜中，加入10％pd/c(4.0g)，氢气置换，使内压为1.3-1.6mpa，外浴加热到100℃，反应18h，待反应完毕后，冷却，过滤，滤饼用石油醚洗涤，分出石油醚相，醋酸相用石油醚(500g)萃取，合并石油醚相，并用碳酸氢钠水溶液洗涤，洗涤过后，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，得1，3-二(3-戊基)苯，收率为93.4％。
s3.将1，3-二(3-戊基)苯(3.5g，1.0eq)溶于四氢呋喃(20g)-异丙醇(10g)，将体系内温降至-40℃，加入液氨(10g)；在35min内缓慢分批加入金属锂(0.79g，7.0eq)，加完后-35℃反应2-3h，原料反应完毕，缓慢升到室温，向体系中加入水进行淬灭反应，用石油醚萃取后，将有机相浓缩至干，得1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物(3.4g)。
s4.将s3中所得的混合物(1g)负载在硅胶上(5g)，将硅胶装入u-型管中，降温至-70℃，缓慢通入臭氧直至硅胶变色，缓慢升温，将产物从硅胶上用二氯甲烷萃取下来，用二甲硫醚淬灭，水洗，旋干，浓缩液过柱(pe:ea20:1)，得3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮，收率为39％。
对比例1
s1.将乙基溴化镁(512ml，4.0eq)加到三口瓶中，在0℃下，滴加含间苯二甲酸二甲酯(50g，1.0eq)的四氢呋喃(100g)溶液，滴加完毕后，自然升温到25℃，体系反应2.5-4h，反应结束后，将反应体系缓慢加到氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(1000g)萃取产物2ˉ3次，浓缩有机相至干，残渣用正庚烷重结晶，得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)，收率为55.4％。
s2.将上述3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)(10g，1.0eq)溶于乙醇(100g)中，并将该溶液倒入高压釜中，加入10％pd/c(2.0g)，氢气置换，使内压为1.0-1.5mpa，外浴加热到35℃，反应48h，待反应完毕后，冷却，过滤，滤饼用石油醚洗涤，分出石油醚相，醋酸相用石油醚(500g)萃取，合并石油醚相，并用碳酸氢钠水溶液洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，残渣过柱(纯pe)得1，3-二(3-戊基)苯，收率为30.4％。
s3.将1，3-二(3-戊基)苯(1.0g，1.0eq)溶于四氢呋喃(20g)-异丙醇(10g)，将体系内温降至-78℃，加入液氨(5g)；在45min内缓慢分批加入金属锂(0.31g，10eq)，加完后-78℃下反应2-3h，反应结束后，缓慢升到室温，向体系中加入水淬灭反应，用石油醚萃取，有机相浓缩至干，得1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物，收率为0％。
对比例2
s1.将乙基溴化镁(580ml，4.5eq)加到三口瓶中，在0℃下，滴加含间苯二甲酸二甲酯(50g，1.0eq)的四氢呋喃(100g)溶液。滴加完毕后，自然升温到25℃，体系反应2.5-4h，反应结束后，将反应体系缓慢加到氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(1000g)萃取产物2ˉ3次，浓缩有机相至干，浓缩液用正庚烷重结晶，得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)，收率为63.4％。
s2.将上述3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)(10g，1.0eq)溶于乙醇(100g)中，加入5ml醋酸，并将该溶液倒入高压釜中，加入10％pd/c(2.0g)，氢气置换，使内压为1.0-1.5mpa，外浴加热到100℃，反应48h，待反应完毕后，冷却，过滤，滤饼用石油醚洗涤，分出石油醚相，醋酸相用石油醚(500g)萃取，合并石油醚相，并用碳酸氢钠水溶液洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，残渣过柱(纯pe)得1，3-二(3-戊基)苯，收率为60.4％。
s3.将1，3-二(3-戊基)苯(1.0g，1.0eq)溶于四氢呋喃(20g)-异丙醇(10g)，将体系内温降至-35℃，加入液氨(5g)，之后缓慢分批加入金属锂(0.31g，10eq)耗时约45min，加完后-35℃反应2-3h，待反应完全，缓慢升到室温，向体系中加入水淬灭反应，用石油醚萃取，有机相浓缩至干，得到1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物(0.95g)。
s4.将s3中所得的混合物(1.0g，1.0eq)溶解于二氯甲烷(35g)，降温温至-70℃，缓慢通臭氧直至硅胶变色，缓慢升温，用二甲硫醚淬灭，水洗，旋干，浓缩液过柱(pe:ea20:1)，没有得到3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮，而是得到1，3-二(3-戊基)苯，收率为0％。
对比例3
s1.将乙基溴化镁(580ml，4.5eq)加到三口瓶中，在0℃下，滴加间苯二甲酸二甲酯(50g，1.0eq)的四氢呋喃(100g)溶液。滴加完毕后，自然升温到25℃，体系反应2.5-4h，反应结束后，将反应体系缓慢加到氯化铵水溶液中，用乙酸乙酯(1000g)萃取产物2ˉ3次，浓缩有机相至干，残渣用正庚烷重结晶，得3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)，收率为65.4％。
s2.将上述3，3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)(25g，1.0eq)溶于醋酸(150g)中，并将该溶液倒入高压釜中，加入10％pd/c(4.0g)，氢气置换，使内压为1.0-1.5mpa，外浴加热到100℃，反应22h，待反应完毕后，冷却，过滤，滤饼用石油醚洗涤，分出石油醚相，醋酸相用石油醚(500g)萃取，合并石油醚相，并用碳酸氢钠水溶液洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，得1，3-二(3-戊基)苯，收率为90.4％。
s3.将1，3-二(3-戊基)苯(1.0g，1.0eq)溶于四氢呋喃(20g)-异丙醇(10g)，将体系内温降至-35℃，加入液氨(5g)，之后缓慢分批加入金属锂(0.31g，10eq)耗时约45min，加完后-35℃反应2-3h，待反应完全，缓慢升到室温，向体系中加入水淬灭反应，用石油醚萃取，有机相浓缩至干，得到1，5-二(3-戊基)-1，4-环己二烯与1，3-二(3-戊基)-1，4-环己二烯的混合物(0.95g)。
s4.将s3中所得的混合物(1g)负载在硅胶上(5g)，将硅胶装入u-型管中，降温温至-30℃，缓慢通臭氧，直至硅胶变色，缓慢升温，将产物从硅胶上用二氯甲烷萃取下来，用二甲硫醚淬灭，水洗，旋干，残渣过柱(pe:ea20:1)，得3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮，收率为19％。
核磁检测：
s1产物：1hnmr(400mhz,dmso)δ7.30(s,1h),7.23-7.13(m,3h),4.42(s,2h),1.69(qt,j＝14.3,7.3hz,8h),0.61(t,j＝7.3hz,12h)；产物为3'-(1，3-亚苯基)双(3-戊醇)。
s2产物：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.21(t,j＝7.6hz,1h),6.96(dd,j＝7.6,1.7hz,2h),6.90(s,1h),2.35-2.25(m,2h),1.77-1.64(m,4h),1.62-1.50(m,4h),0.79(t,j＝7.4hz,12h)；产物为1，3-二(3-戊基)苯。
s4产物：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ15.81(s,1h),5.44(s,1h),2.06-1.94(m,2h),1.68-1.43(m,8h),0.87(t,j＝7.3hz,12h)；产物为3,7-二乙基壬烷-4，6-二酮。
通过实施例1ˉ5与对比例1ˉ3的比较发现，当反应中所用的溶剂种类、反应条件和原料的投料量范围与所述权利要求中所描述的不同时，所得产物的产率不同，不符合权利要求所述的范围条件的反应反应所得产物的收率低，甚至无目标产物生成。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。