專利名稱：2,2,6－三甲基環(huán)己烷－1,4－二酮的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過在惰性、非水溶性溶劑中用過羧酸溶液環(huán)氧化β-異佛爾酮來制備二氫酮異佛爾酮(DH-KIP，2，2，6-三甲基環(huán)己烷-1，4-二酮)的方法，換句話說，該方法是利用溶劑將β-異佛爾酮(β-IP)環(huán)氧化為β-異佛爾酮環(huán)氧化物(β-IPO)，隨后異構(gòu)化為4-羥基異佛爾酮(HIP)和產(chǎn)物DH-KIP。本發(fā)明特別地提供了一種工業(yè)上有利的方法，其中該方法是在允許整個合成反應(yīng)選擇性地進(jìn)行而無需頻繁地在酸堿之間變換的pH范圍內(nèi)，順序進(jìn)行環(huán)氧化、環(huán)氧化物開環(huán)為HIP并將HIP異構(gòu)化為產(chǎn)物。
特別是，本發(fā)明描述了一種有利的方法，其中在一個反應(yīng)單元中能夠順序進(jìn)行全部反應(yīng)，而不需要分離生成的中間產(chǎn)物。
該方法中所得DH-KIP能夠通過氧化的芳構(gòu)化作用直接轉(zhuǎn)變?yōu)槿谆鶜漉宜猁}(TMHQ-DA)。三甲基氫醌二乙酸鹽是維生素E乙酸鹽合成的重要離析物。DH-KIP也是多種類胡蘿卜素合成的重要組分。除了在人體中的應(yīng)用外，維生素E乙酸鹽還以專用配方的形式用作動物飼料的添加劑。
據(jù)文獻(xiàn)中報道，3，5，5-三甲基-4-羥基-環(huán)己-2-烯-1-酮(HIP)是作為調(diào)味劑和芳香劑的(JP-81-35990；CH549961；DE2202066)。它用作食物調(diào)味劑也是公知的(CH549956；M.Ishikara等，J.Org.Chem.1986，51，491以及下列等等)。HIP也具有多種應(yīng)用，作為天然產(chǎn)物的合成組分和多種藥品(N.S.Zarghami等，Phytochemistry1971，10，2755以及下列等等；J.N.Marx和F.Sondheimer，Tetrahedron Lett.，Suppl.No.8.Ptl.1-7，1966)。特別是，β-IPO是合成2，6，6-三甲基環(huán)己烷-1，4-二酮的重要中間體，因此也是合成維生素E的重要中間體。常規(guī)合成順序如下 公知的β-IPO的制備方法，其收率并不令人滿意。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，β-異佛爾酮的氧化通常生成4-氧代-異佛爾酮，根據(jù)所用的氧化劑的不同，形成的羥基異佛爾酮的濃度為1-50％。根據(jù)所述方法，羥基異佛爾酮的形成出現(xiàn)在副反應(yīng)。如果連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，顯然，由于HIP在氧化條件下事實上是惰性的，因此羥基異佛爾酮不是4-氧代-異佛爾酮的中間產(chǎn)物。
β-異佛爾酮的環(huán)氧化起始于Isler等(Helv.Chem.Acta 39，1956，2041以及下列等等)，他用過乙酸作為氧化劑在作為溶劑的乙酸中進(jìn)行環(huán)氧化，并且在用氫氧化鈉水溶液將pH值變?yōu)?-9后，僅僅分離出收率并不令人滿意的HIP。需要用氫氧化鈉稀溶液來堿化。首先得到的、含有用于制備HIP的β-IPO的溶液產(chǎn)生化學(xué)計量量的鹽負(fù)荷(生成乙酸鈉)并且阻礙了有機(jī)酸的循環(huán)利用。對于在副反應(yīng)中發(fā)生的將β-IP異構(gòu)化為α-異佛爾酮，沒有具體描述。根據(jù)該文獻(xiàn)，由于α-IP的生成以及β-IPO無選擇性地開環(huán)為HIP，從β-IP到HIP的收率相當(dāng)于僅為約60％。
盡管沒有收率和生成副產(chǎn)物的詳細(xì)描述，但是英國專利791953也公開了相同的步驟。同一作者的US2,857,423也對DH-KIP的制備同樣給出了不完整的描述。根據(jù)這些文獻(xiàn)，DH-KIP或者是由HIP通過酸催化劑制備(HIP是在獨立的反應(yīng)中制備并分離的)，或者是由酮異佛爾酮通過雙鍵的部分氫化來制備。
Zarghami等(Phytochemistry 10，1971，2755 et seq.)也沒有公開它們與過乙酸的反應(yīng)生成β-IP環(huán)氧化物的收率。Tetrahedron Lett.Suppl.No 8，Pt.1，1966，1-7對β-異佛爾酮的環(huán)氧化給出了更詳細(xì)的描述。據(jù)記載，其中使用的有機(jī)溶劑例如氯仿，使用間氯苯甲酸作為氧化劑，間氯苯甲酸在完成氧化還原反應(yīng)后從溶液中沉淀出來，所得的產(chǎn)物分布圖是由比例為1∶1的β-IP環(huán)氧化物和HIP以及α-異佛爾酮組成。顯然，根據(jù)該方法，既不能抑制重新異構(gòu)化為不利的α-IP，也不能抑制連續(xù)反應(yīng)為HIP。在堿性pH下水解后，分離出87％的HIP。該方法并不令人滿意，這是由于為了制備HIP必須幾次變換pH環(huán)境，這需要承擔(dān)大量的鹽負(fù)荷，并且僅僅得到了中等收率。
所有這些方法的共同點在于，由于非選擇性的反應(yīng)過程或不適當(dāng)?shù)难趸瘎?，或者是由于反?yīng)介質(zhì)中，既催化β-異佛爾酮逆反應(yīng)又使環(huán)氧化物不穩(wěn)定的水的存在，它們的β-異佛爾酮環(huán)氧化物的收率并不令人滿意。由于水的累積，從β-IP環(huán)氧化物中還能夠檢測出二醇。
當(dāng)反應(yīng)沒有充分控制時還發(fā)現(xiàn)了一個反應(yīng)，即α-IP(通過異構(gòu)化由β-IP“原位”生成)環(huán)氧化為α-IP環(huán)氧化物，它連續(xù)反應(yīng)異構(gòu)化為2-羥基異佛爾酮。這些主要的副反應(yīng)在用其它物質(zhì)的環(huán)氧化中也觀察到，特別是生成的二醇和羥基酯(參見W.M.Weigert，Wasserstoffperoxid und seine Derivate[Hydrogen peroxide and itsderivatives]，Huethig verlag Heidelberg 1978，第79頁以及下列等)。
下面的圖表表示了β-IP環(huán)氧化的可能的次級和連續(xù)反應(yīng) 文獻(xiàn)中還描述了在無水過氧化試劑例如烷基過氧化氫存在下，β-異佛爾酮的環(huán)氧化(Hutter，Baiker等，Journal Mol.Cat.172，427-435，1997)。多相接觸SiO2-TiO2混合氧化物活化了過氧化物，為了實現(xiàn)更高的選擇性，部分是為了抑制HIP的生成，由必要進(jìn)行昂貴的催化劑預(yù)處理，或者添加其它的助劑例如堿。盡管在此該方法實現(xiàn)了最好的環(huán)氧化物選擇性，但是對于工業(yè)方法來說，使用烷基過氧化氫是不利的，它在化學(xué)計量上是浪費的。利用多相接觸也是不利的，因為制造成本高。
DP3806835描述了在甲酸存在下通過與過氧化氫水溶液反應(yīng)將β-IP氧化為HIP。β-IP氧化物作為中間體排出，但是20-35％范圍內(nèi)的再異構(gòu)化比例使得該方法從工業(yè)角度看是沒有吸引力的。
迄今為止，還沒有公開令人滿意的方法，特別是對于重排β-異佛爾酮環(huán)氧化物或通過環(huán)氧化首先得到的β-IPO混合物和羥基異佛爾酮。由于HIP首先必須在單獨的方法步驟中由β-IPO通過堿性水解制成，因此英國專利791953中提出的關(guān)于HIP重排為DH-KIP的方法是費力的。根據(jù)Isler等在Helv.Chem.Acta，(1956)，No237，第2041頁中所述，用強(qiáng)酸的連續(xù)反應(yīng)由于其非選擇性，同樣是費力的，這是由于HIP必須作為純物質(zhì)提供，并且在強(qiáng)酸存在下重排為DH-KIP必須承擔(dān)作為副產(chǎn)物的三甲基苯酚。20小時的反應(yīng)時間事實上也是該方法的缺點。
在此，還沒有一種公知方法，能夠利用便宜的、工業(yè)有效的和容易得到的氧化劑和高的產(chǎn)品選擇性生成DH-KIP，特別是由容易得到的β-異佛爾酮環(huán)氧化物和羥基異佛爾酮混合物制備DH-KIP。這是本發(fā)明實現(xiàn)的基本目的。
本發(fā)明的目的是以高的選擇性和收率，由β-異佛爾酮制備二氫酮異佛爾酮(DH-KIP)，特別是抑制了離析物再異構(gòu)化為α-異佛爾酮，避免了必須通過昂貴的方法從產(chǎn)物溶液中分離α-IP，并且避免了必須由酸性(用有機(jī)過羧酸環(huán)氧化的環(huán)境)變?yōu)閴A性(現(xiàn)有技術(shù)中由β-IPO制備HIP的環(huán)境)并且再變回酸性(現(xiàn)有技術(shù)中由HIP重排為DH-KIP的環(huán)境)。此外，提供了一種方法，使之有可能將“原位”生成的β-IPO和HIP混合物直接轉(zhuǎn)變?yōu)镈H-KIP，并且大大降低了現(xiàn)有技術(shù)中長的反應(yīng)時間。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種將β-異佛爾酮環(huán)氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)镈H-KIP的方法，其中β-異佛爾酮環(huán)氧化物及其異構(gòu)體羥基異佛爾酮是通過第一步反應(yīng)中由β-異佛爾酮與有機(jī)過酸反應(yīng)生成的。
該目的的實現(xiàn)是在于，將β-異佛爾酮在中等溫度下與溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)過羧酸接觸，該有機(jī)溶劑同時是用于提取生成的有機(jī)過酸的提取劑，并且由此得到的β-IPO同其異構(gòu)體羥基異佛爾酮一起，在有機(jī)羧酸存在下通過熱異構(gòu)化或者在作為催化劑的鹽存在下通過反應(yīng)被異構(gòu)化為DH-KIP，其中羥基異佛爾酮是作為副產(chǎn)物存在的，其濃度相對于β-IPO為0.1-80mol％。
根據(jù)本方法，一方面可以使用便宜的原料例如過氧化氫水溶液、有機(jī)羧酸和溶劑，另一方面，最簡單的方式是堿或堿土金屬鹽，并且僅僅當(dāng)離析物β-異佛爾酮和過氧化氫在環(huán)氧化過程中被用完，大多數(shù)其它原料能夠被回收利用。用于異構(gòu)化β-IPO/HIP溶液的催化劑也能夠被循環(huán)利用，在這點上不是特別的消耗物質(zhì)。
本發(fā)明的第一方面涉及一種通過環(huán)氧化β-異佛爾酮(β-IP)制備二氫酮異佛爾酮的新方法，所述環(huán)氧化是通過在液相中，與適當(dāng)溶劑中的溶液形式的過酸反應(yīng)，所述液相在反應(yīng)條件下是穩(wěn)定的，由此基本上避免了如果反應(yīng)混合物中存在高濃度的水時可能發(fā)生的分成兩相的現(xiàn)象，并得到了作為產(chǎn)物溶液的有機(jī)羧酸、提取劑(即溶劑)、β-異佛爾酮環(huán)氧化物和羥基異佛爾酮的混合物。根據(jù)本發(fā)明方法最簡單的形式中，用于氧化的溶劑還是提出相應(yīng)過酸的提取劑，所述過酸是由過氧化氫水溶液、羧酸和硫酸中生成的。
本發(fā)明的第二方面涉及通過直接熱異構(gòu)化由環(huán)氧化得到的溶液，或者通過異構(gòu)化在其它催化劑鹽，最簡單的情況是堿或堿土金屬鹽或其它合適的異構(gòu)化催化劑存在下由反應(yīng)直接得到的環(huán)氧化溶液，或者通過異構(gòu)化環(huán)氧化溶液(至少大部分所述該溶液首先是通過提取或蒸餾從羧酸中釋放出來的)，重排“原位”生成的β-IPO，所述β-IPO根據(jù)制備方法的不同，其中可能含有0.1-80mol％的羥基異佛爾酮。
為了得到高的選擇性，該反應(yīng)是在兩個溫度階段進(jìn)行。
具體地說，本發(fā)明是制備二氫酮異佛爾酮(2，2，6-三甲基環(huán)己烷-1，4-二酮)的方法， 在0℃-300℃下，在惰性有機(jī)溶劑中使β-異佛爾酮(3，5，5-三甲基環(huán)己-3-烯-1-酮) 與非水溶液形式的有機(jī)過羧酸反應(yīng)，用作氧化劑的過羧酸是在預(yù)定平衡中形成，并利用用于氧化的溶劑吸收或提取，該方法的特征在于，首先形成的β-異佛爾酮環(huán)氧化物 和其異構(gòu)體4-羥基異佛爾酮(HIP)的混合物 是在“原位”熱異構(gòu)化，或者在酸催化劑或鹽存在下異構(gòu)化。
β-IP的環(huán)氧化是在-50℃-100℃的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選實施方式是在0℃-60℃的溫度下進(jìn)行。該溫度范圍下的反應(yīng)時間足以快到，當(dāng)用作工業(yè)方法時，在0.5-5小時內(nèi)實現(xiàn)β-異佛爾酮的全部轉(zhuǎn)化。出于安全原因，也可以選擇一種方法，即使用相對于過羧酸過量過量的β-異佛爾酮，但是在中等溫度下，過羧酸的化學(xué)計量消耗即使在這種變化形式下，也足夠的快。
盡管該反應(yīng)也能夠在更高的溫度下進(jìn)行，但是該措施提高了羥基異佛爾酮的含量。在更低溫度下能夠?qū)崿F(xiàn)高的產(chǎn)物選擇性，但是反應(yīng)速度降低，并且必須使用冷卻鹽水。
主要根據(jù)所需的反應(yīng)時間、所用催化劑及其濃度，由異構(gòu)化得到的中間產(chǎn)物混合物(由β-IPO和HIP組成)的異構(gòu)化是在0℃-300℃的溫度下進(jìn)行。在優(yōu)選實施方式中，工作溫度是20℃-200℃。該溫度范圍下的反應(yīng)時間足以快到，當(dāng)用作工業(yè)方法時，在0.5-3小時內(nèi)實現(xiàn)β-IPO/HIP到DH-KIP的完全轉(zhuǎn)化。
根據(jù)本發(fā)明方法的又一個實施方式，環(huán)氧化和異構(gòu)化是在一個溫度范圍內(nèi)同時進(jìn)行，在環(huán)氧化過程中使用異構(gòu)化鹽是該實施方式的一個特征。根據(jù)該實施方式最簡單的變化形式，在鹽催化劑例如MgBr2存在下，所用的β-IP含有或不含有溶劑，并且在20℃-150℃下將過羧酸加入到有機(jī)溶劑中。
對于產(chǎn)物選擇性來說，β-異佛爾酮與用作氧化劑的過酸的比例并不重要，根據(jù)所用方法，β-IP與過酸的摩爾比可以選擇為10∶1-1∶10。這些組分優(yōu)選的摩爾比是2∶1-1∶2。鑒于與過酸反應(yīng)的潛在危險，可以使用相對于β-異佛爾酮來說稍微少一點的環(huán)氧化試劑，這樣當(dāng)反應(yīng)完成時，過酸被轉(zhuǎn)化，形成相應(yīng)的羧酸，僅僅存在微量過剩的β-異佛爾酮。未轉(zhuǎn)化的β-異佛爾酮可以重新用于制備，或者異構(gòu)化為α-IP后，可以回流到β-IP制備方法中。
提取劑或用于氧化的溶劑中，過酸的濃度可以為1wt％-50wt％，安全范圍內(nèi)的優(yōu)選范圍為5wt％-30wt％。在有機(jī)溶劑中，所選擇的過酸的最大濃度必須特別依賴于所用過酸的選擇、溶劑和氧化溫度。
大量市售有機(jī)溶劑可以被用作氧化性溶劑或用于提取過酸的試劑。
反應(yīng)最終得到的β-異佛爾酮環(huán)氧化物可以直接在分離之后，在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。特別是，分離后，可以通過公知方法將β-IPO轉(zhuǎn)化為羥基異佛爾酮或2，2，6-三甲基-環(huán)己烷-1，4-二酮(DH-KIP，即二氫酮異佛爾酮)。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以在合適的催化劑，特別是路易斯酸或多種鹽催化劑存在下直接轉(zhuǎn)化β-IPO和HIP的有機(jī)混合物，避免β-IPO的分離。
用于本發(fā)明方法的有機(jī)羧酸優(yōu)選具有1-20個烴原子的脂族、脂環(huán)族、芳族羧酸，其中的烴基具有一個或多個官能團(tuán)。優(yōu)選使用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和高級同系物作為形成過羧酸的羧酸。特別優(yōu)選的是過甲酸、過乙酸、過丙酸和具有1-20個烴原子的同系過酸化合物的非水溶液。可以使用的支化衍生物的實例是異丁酸、新戊酸和新戊基羧酸。芳族、取代和未取代的形成過羧酸的羧酸的實例是苯甲酸、間氯苯甲酸和對硝基苯甲酸，還有單對苯二甲酸。鹵化衍生物，舉例說明例如三鹵化乙酸(三氯、三氟乙酸)也是合適的。
由相應(yīng)的羧酸制備過酸本身是公知的。該方法在一種實施方式中，通過制備過酸的實施例來說明。一般來說，乙酸是在酸催化劑存在下與過氧化氫水溶液反應(yīng)，當(dāng)羧酸被具有足夠酸性的對應(yīng)取代基活化時，無需補(bǔ)充額外的酸催化劑。甲酸也是在過氧化氫存在下，“原位”形成過甲酸，無需添加主要是無機(jī)的酸催化劑。
通常，使用硫酸作酸催化劑。本發(fā)明中，用作氧化劑的過酸優(yōu)選在預(yù)先的平衡反應(yīng)中，由相應(yīng)的羧酸、過氧化氫水溶液和硫酸形成，并利用用于氧化和異構(gòu)化的溶劑吸收和提取?；旌系聂人?過氧化氫水溶液/硫酸產(chǎn)生或多或少是純的過乙酸水溶液，建立平衡后，得到一種具有下述組成的所謂平衡過乙酸(UllmansEncyclopaedia of Technical Chemistry，3rdedition，vol.13 p.254)過乙酸 大約40-42％乙酸大約37-40％水 大約10-14％H2O2大約4-6％硫酸大約0.5-1％只要加入了酸催化劑和水、摩爾比大于1的H2O2與過酸，并且建立平衡后，減壓下，將過酸作為與水的共沸物從蒸餾柱頂部移開，就得到了非常清澈透明的水溶液。根據(jù)DE1165576，有機(jī)介質(zhì)中的過酸無水溶液可以由這些溶液制成。過酸在有機(jī)介質(zhì)中的無水溶液或水耗盡了的溶液也可以由H2O2-酸催化劑-羧酸的反應(yīng)混合物，通過用適當(dāng)溶劑與水的共沸蒸餾來制備(參見UllmansEncyclopaedia of Technical Chemistry，suppl.Volume，3rdedition，p181)。鑒于與處理這些溶液的安全性，能夠被列為相對安全的另一種方法是利用適當(dāng)?shù)奶崛?，從含有過羧酸的水溶液中直接提取過酸。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，異構(gòu)化也能夠由過羧酸還原生成的羧酸來催化。
用于本發(fā)明目的的合適提取劑公開在DE 2145603中，包括脂族、環(huán)脂族、芳族溶劑，但是由這些類物質(zhì)的鹵化衍生物也合適，特別是氯化烴例如二氯甲烷和氯仿。所用的過氧化氫溶液中，H2O2含量為10-90wt％，特別是使用濃度為30-85wt％的市售過氧化氫水溶液，優(yōu)選濃度為45-70wt％的溶液。
同樣適合用于環(huán)氧化β-異佛爾酮的溶液可以通過用磷酸酯提取熟化過的過羧酸溶液來制備，特別是根據(jù)US 3829216的三烷基磷酸酯來制備。在此，首先用所述的磷酸酯進(jìn)行吸收，然后用烷基酯解吸收10-80wt％的過酸溶液，最終形成過酸在烷基酯中的溶液。
在根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方式中，有機(jī)過羧酸的水耗盡了的溶液是根據(jù)US 4904821制備的。該專利公開了制備烷基磷酸酯中的過羧酸溶液的方法，是通過將摩爾比為1-2∶1的H2O2(30-35wt％水溶液)和乙酸放在蒸餾柱的底部，使硫酸的量相對于總?cè)芤后w積為20-30wt％，并在55℃-70℃、減壓下，從頂部蒸餾出乙酸、過乙酸和水的混合物。當(dāng)不再有吸收的水從吸收柱頂部移出時，將該蒸汽吸收在適當(dāng)?shù)牧姿崛榛ブ小?br> 將過羧酸以及對應(yīng)的羧酸在磷酸酯中的溶液直接用于環(huán)氧化，或者將該溶液通過解吸作用轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N常規(guī)溶劑。
過羧酸在溶劑或提取劑中的濃度通常為1-50wt％，為了確保安全操作，優(yōu)選稀釋到小于30wt％。
如上所述，本發(fā)明的方法可以在有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行，其中該溶劑在反應(yīng)條件下是惰性的。試劑在溶劑中的濃度幾乎不影響反應(yīng)產(chǎn)物的分布，并且其濃度事實上是考慮到安全方面。如果能夠確保，含有過酸的溶液濃度低到既能足以基本上抑制再異構(gòu)化為α-IP，也能夠抑制環(huán)氧化物繼續(xù)反應(yīng)為HIP，也就可以使用無溶劑方法，其中將β-異佛爾酮直接與含有過酸的溶液接觸。所用過羧酸的有機(jī)溶液中水的濃度通常低于5wt％，優(yōu)選0.01-2wt％。
所用溶劑在過酸存在下，通常必須穩(wěn)定。另一種選擇標(biāo)準(zhǔn)是，它們應(yīng)當(dāng)易于通過蒸餾從所用的羧酸和產(chǎn)物中分離。
如果環(huán)氧化是在有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行的，有利的是使用脂族和環(huán)酯，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、γ-丁內(nèi)酯、碳酸二乙酯及它們的衍生物和同系物，脂族、脂環(huán)族和芳族烴，例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷和其它同系物、苯、甲苯和二甲苯。酮，例如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮和異佛爾酮也適合作為本發(fā)明范圍內(nèi)的溶劑。脂族、芳族或混合醚例如二乙基醚、甲基、叔丁醚也可以使用，盡管它們的利用由于安全原因而受限。合適的有機(jī)磷酸酯是取代基含有3-30個烴原子的那些，例如磷酸三酯，它們的取代基可以是脂肪性、脂環(huán)性或芳性的。這些磷酸酯的實例是三環(huán)己基磷酸酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、二苯基甲苯基磷酸酯、三乙基磷酸酯、三丁基磷酸酯、三辛基磷酸酯和它們的衍生物和同系物。
其它合適的溶劑種類是鹵化烴。也可以使用這些溶劑的混合物。
“原位”生成的β-異佛爾酮環(huán)氧化物和羥基異佛爾酮的混合物的重排原則上可以通過多種方法進(jìn)行，其中根據(jù)設(shè)定的環(huán)氧化參數(shù)，羥基異佛爾酮相對于β-IPO的濃度為0.1-80mol％。
作為從β-IP到DH-KIP的一罐法，無需從β-IPO/HIP溶液中分離中間體根據(jù)該變化形式，環(huán)氧化β-IP是在異構(gòu)化催化劑存在下進(jìn)行的，該催化劑同時將β-IPO和HIP催化轉(zhuǎn)變?yōu)镈H-KIP。
根據(jù)間接方法的變化形式，首先進(jìn)行環(huán)氧化，并且從羧酸中分離后，將β-IPO/HIP產(chǎn)物混合物通過添加異構(gòu)化催化劑轉(zhuǎn)變?yōu)镈H-KIP。
異構(gòu)化β-IPO和HIP為DH-KIP的主要催化劑是布朗斯臺德酸或路易斯酸，但是不具有異常酸性的多種鹽，特別是堿和堿土金屬鹽也可以使用。
根據(jù)本發(fā)明可以作為異構(gòu)化催化劑使用的布朗斯臺德酸主要是pKa值小于10的質(zhì)子酸。這包括了pKa值為3-10的相對溫和的酸催化劑，例如碳酸、銨鹽或吡啶翁鹽，硼酸或普通有機(jī)羧酸(取代或未取代)例如乙酸、丙酸或氯乙酸和類似化合物。二或三羧酸例如草酸、丙二酸、己二酸和高級同系物或檸檬酸和有關(guān)化合物也可以被用作羧酸。
其它更活潑的異構(gòu)化催化劑是pKa值小于3的質(zhì)子酸，硫酸、氫鹵酸(HCl，HBr，HI)、氟硼酸、芳族磺酸例如對甲苯磺酸或苯磺酸、三氟乙酸、氯乙酸或相應(yīng)的芳族羧酸，這些芳族羧酸是通過吸電子基團(tuán)例如苦味酸、硝基對苯二甲酸和它們的衍生物活化的。
根據(jù)本發(fā)明，被用作異構(gòu)化催化劑的活潑路易斯酸是，例如鋁的鹵化物(AlCl3，AlBr3，AlF3)、三氟化硼、鐵(III)的鹵化物、鋅的鹵化物、錫的鹵化物和四氯化鈦。相應(yīng)的乙酰丙酮化物也可以在相應(yīng)溫度下被用于異構(gòu)化β-IPO和HIP。
根據(jù)本發(fā)明被用作異構(gòu)化催化劑的活潑的堿和堿土金屬鹽是，例如第IB、IIB和VIIIB族的堿或堿土金屬的堿性鹵化物或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的相應(yīng)路易斯酸。堿或堿土金屬的堿性鹵化物的實例是LiCl，NaCl，KCl，MgCl2，MgBr2或CaCl2。
最優(yōu)選的是，作為中間體得到的混合物是在固體、酸或超酸性催化劑存在下被異構(gòu)化的，并且該反應(yīng)是作為固/液兩相方法進(jìn)行的。
根據(jù)所用的催化劑的不同，催化劑相對于異構(gòu)化物質(zhì)混合物β-IPO/HIP的量變化很大。通常，當(dāng)使用10-2mol％-1000mol％，優(yōu)選10-2mol％-50mol％的催化劑時，在適當(dāng)?shù)臅r空收率下就能夠得到非常好的收率。原則上，當(dāng)利用強(qiáng)酸的異構(gòu)化催化劑(Ho＞-11.9的強(qiáng)布朗斯臺德酸或超酸)時，10-2mol％-5mol％之間非常低的催化劑量就足夠了。當(dāng)利用至少部分可溶于反應(yīng)混合物中的路易斯酸時，一般10-1mol％-5mol％的催化劑濃度就足夠了，而對于極易溶解的鹽催化劑，濃度通常為1mol％-50mol％，以確保合適的反應(yīng)時間。當(dāng)利用多相催化劑時，或者可以在懸浮液中使用鹽催化劑，或者該反應(yīng)能夠通過固定床方法進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方式，形成的β-異佛爾酮環(huán)氧化物是在消除了過量過氧化物和過酸后直接分離的。對于實驗室規(guī)模，可以用少量亞硫酸氫鈉水溶液振蕩，直到過氧化物測試結(jié)果為負(fù)值。當(dāng)用過量β-IP操作時，有必要確保，一旦反應(yīng)完成，產(chǎn)物混合物中就沒有剩余過量的過酸。一旦反應(yīng)完成并且過氧化物雜質(zhì)被破壞，剩余的產(chǎn)物混合物保留下來，基本上是由羧酸、β-IPO、羥基異佛爾酮和溶劑組成。羧酸能夠通過分餾分離，并且由此循環(huán)利用。另一種分離有機(jī)羧酸的可能方法是用極性提取劑萃取，該提取劑對有機(jī)相不混溶，并且對產(chǎn)物呈惰性。最簡單的方式是，形成的羧酸能夠用少量水萃取。
分離出羧酸后，β-IPO和HIP的混合物留在環(huán)氧化反應(yīng)的溶劑中，其中該溶劑也能夠用作隨后異構(gòu)化反應(yīng)的溶劑。異構(gòu)化之后，通常常規(guī)分離方法例如蒸餾或提取或者對于不可溶、多相懸浮催化劑通過簡單的離心分離，分離出異構(gòu)化催化劑。
異構(gòu)化之前，也可以通過蒸餾進(jìn)行β-IPO中間體的分離，溶劑通常構(gòu)成了相對于β-IPO來說低沸點的組分。當(dāng)利用高沸點吸收劑、提取劑或溶劑例如上述磷酸三酯時，β-IPO也可以是揮發(fā)性組分。剩余的反應(yīng)介質(zhì)在從產(chǎn)物中分離出來后可以返回到反應(yīng)中。
異構(gòu)化后，通常溶解在有機(jī)溶劑中的所得DH-KIP能夠通過適當(dāng)方法分離。高的產(chǎn)物純度是通過結(jié)晶或蒸餾方法得到的。
該方法分離的二氫酮異佛爾酮的純度相當(dāng)于用于合成三甲基氫醌(TMHQ)和三甲基氫醌二乙酸鹽(TMHQ-DA)的離析物所要求的純度，其中TMHQ-DA是合成維生素E乙酸鹽的中間體。
實施例1 β-異佛爾酮與甲苯過丙酸的反應(yīng)將37g(0.5mol)丙酸在室溫下裝入氮氣下的250ml三頸燒瓶中。將34g 50wt％的過氧化氫溶液(即0.51mol H2O2和0.94mol水)和15g(0.15mol)濃硫酸5分鐘內(nèi)，在外部冷卻的條件下同時加入到溶液中。冷卻和相應(yīng)的添加速率要確保溫度不超過25℃。該化學(xué)計量下，H2O2、丙酸和硫酸的摩爾比為1.5∶1.5∶0.45。該溶液在室溫下攪拌15分鐘制成后，將該溶液用2×100ml甲苯萃取，得到230g含有非轉(zhuǎn)化的丙酸和H2O2以及過酸和甲苯的甲苯過丙酸。將仍然含有H2O2和未轉(zhuǎn)化的丙酸的過丙酸甲苯溶液轉(zhuǎn)移到500ml、安裝有內(nèi)部溫度計、滴定漏斗和氣泡計數(shù)器的三頸燒瓶中。在保持溶液內(nèi)部溫度為10℃的同時，20分鐘內(nèi)，氮氣保護(hù)下向其中滴加46g β-IP(GC含量99.5％，0.33mol)。使該混合物在10℃下反應(yīng)1小時，并在室溫下再反應(yīng)1小時。對所得甲苯的產(chǎn)物溶液測試其添加的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)(added internal standard)(十二烷)，所得結(jié)果如下轉(zhuǎn)化的β-IP 21.51g(47.2％)β-IPO收率21.28g(理論值的41.8％)β-IPO的選擇性理論值的88.6％α-IP的選擇性 0.11g(0.52％)HIP選擇性 0.91g(3.8％)該實施例說明，當(dāng)用甲苯丙酸進(jìn)行反應(yīng)時，在大大地抑制再異構(gòu)化為α-IP和繼續(xù)反應(yīng)為HIP的同時，能夠得到好的β-IPO選擇性。
實施例2 β-異佛爾酮與苯過丙酸的反應(yīng)將37g(0.5mol)丙酸在室溫下裝入氮氣下的250ml三頸燒瓶中。首先將15g(0.15mol)濃硫酸，然后將34g 50wt％的過氧化氫溶液(即0.51mol H2O2和0.94mol水)在5分鐘內(nèi)，在外部冷卻的條件下同時加入到溶液中。該化學(xué)計量下，初始溶液的H2O2、丙酸和硫酸的摩爾比為3∶3∶0.9(該數(shù)值與要被環(huán)氧化的β-IP的摩爾量有關(guān))。
用冰浴進(jìn)行外部冷卻以確保，反應(yīng)溫度不超過20℃，并繼續(xù)再攪拌30分鐘。將由此得到的溶液用3×60ml苯萃取。將萃取的苯相用MgSO4干燥，過濾后得到了清澈透明的苯相，它包括過丙酸、丙酸和過氧化氫。通過用苯提取，總共有38g的起始溶液被轉(zhuǎn)化為有機(jī)相。
將過丙酸的苯溶液轉(zhuǎn)移到安裝有內(nèi)部溫度計、滴定漏斗和氣泡計數(shù)器的500ml三頸燒瓶中。在保持溶液內(nèi)部溫度為20℃的同時，10分鐘內(nèi)，氮氣保護(hù)下向其中滴加23g β-IP(GC含量99.5％，0.166mol)。再繼續(xù)攪拌90分鐘，反應(yīng)過程用GC監(jiān)控。所得結(jié)果表示在表1中。
表1
95分鐘后終止反應(yīng)，將苯的產(chǎn)物溶液冷卻到室溫，并用10wt％的NaHSO3水溶液洗滌。產(chǎn)物溶液的GC量化結(jié)果如下轉(zhuǎn)化的β-IP 22.25g(97％)β-IPO收率23.8g(理論值的93％)β-IPO的選擇性理論值的95.9％α-IP的選擇性 0.03g(0.14％)HIP選擇性 0.32g(1.3％)
該實施例說明，當(dāng)用苯丙酸進(jìn)行反應(yīng)時，在大大地抑制再異構(gòu)化為α-IP和繼續(xù)反應(yīng)為HIP的同時，能夠得到好的β-IPO選擇性。
比較例1 β-異佛爾酮與15wt％的過乙酸水溶液反應(yīng)在用磁力攪拌器攪拌的同時，將6.9g(50mmol)β-異佛爾酮放入三頸燒瓶中，并以溶液內(nèi)部溫度不超過25℃的方式，在20分鐘內(nèi)將50g(大約100mmol)的15wt％的過乙酸緩慢加入。開始反應(yīng)時，溶液有兩相，但是反應(yīng)過程中，變?yōu)榫鶆虻囊幌唷?小時后終止反應(yīng)，通過GC量化的結(jié)果如下轉(zhuǎn)化的β-IP 6.83g(99％)β-IPO的選擇性 0.23g(理論值的3.0％)α-IP的選擇性0.35g(4.6％)HIP選擇性3.08g(40.4％)還檢測到選擇性為8％的相應(yīng)的β-IP二醇和其它沒有表征的產(chǎn)物?？傊摲磻?yīng)是非選擇性的，不是特別適合選擇性制備β-IP環(huán)氧化物。
實施例3 二氫酮異佛爾酮的制備將74g(1mol)丙酸在室溫下裝入250ml氮氣保護(hù)下的三頸燒瓶中。在外部冷卻下，首先將61g(0.62mol)濃硫酸，然后將68g50wt％的過氧化氫溶液(1mol H2O2和1.88mol水)在10分鐘內(nèi)加入到該溶液中。在該化學(xué)計量下，起始溶液中，H2O2、丙酸和H2SO4的摩爾比為1∶1∶0.62。用冰浴進(jìn)行外部冷卻以確保，反應(yīng)溫度不超過20℃，并繼續(xù)再攪拌30分鐘。將由此得到的溶液用1×80g甲苯，然后再用3×30g甲苯萃取。將萃取的甲苯相用MgSO4干燥，過濾后得到了清澈透明的甲苯相，它包括過丙酸(19.2wt％)、丙酸(9.1wt％)、過氧化氫(0.15wt％)和水(0.3wt％)。
將49.9g β-IP(GC含量97.4％；0.355mol)溶液轉(zhuǎn)移到安裝有內(nèi)部溫度計、滴定漏斗和氣泡計數(shù)器的250ml三頸燒瓶中。在保持溶液內(nèi)部溫度為15℃的同時，將一半過丙酸的甲苯溶液在氮氣保護(hù)下15分鐘內(nèi)滴加入。30℃下繼續(xù)再攪拌120分鐘，反應(yīng)過程是通過GC監(jiān)控的。然后將甲苯的產(chǎn)物溶液冷卻到室溫，并用少量10wt％的NaHSO3水溶液洗滌；進(jìn)行Merck過氧化物測試以確保不再剩余過酸。
產(chǎn)物溶液的GC量化結(jié)果如下β-IPO收率 82.8％HIP收率 7.5％DH-KIP的收率 1％(β-IPO+HIP+DH-KIP)的選擇性 94％在用MgSO4干燥后，將溶液過濾。室溫下，在氮氣保護(hù)下，將β-IPO(0.35mol)的甲苯溶液和0.32g(0.5mol％)MgBr2放入安裝有內(nèi)部溫度計、Liebig冷卻器和機(jī)械攪拌器的500ml三頸燒瓶中。反應(yīng)45分鐘后，由GC量化分析的結(jié)果如下轉(zhuǎn)化的β-IP100％DH-KIP收率97％β-IPO相對于(DH-KIP+HIP)的選擇性98.6％產(chǎn)物溶液中剩余1.6％的HIP。
實施例4-7 不同溫度下，用MgBr2(相對于總的可異構(gòu)化的中間體為1mol％)作為催化劑制備DH-KIP將20mlβ-IPO的甲苯溶液(實施例3制備的，0.02molβ-IPO)裝入帶有1mol％MgBr2的Schlenck管中。制備三個相同的離析物溶液來測試溫度對異構(gòu)化速度和選擇性的影響。在不同溫度(50℃，70℃和90℃)下加熱該溶液。每個測試持續(xù)60分鐘。實施例7中，通過在氮氣下適當(dāng)?shù)靥幚砣芤簛砼懦諝?或大氣中的氧氣)。結(jié)果表示在表2中。
表2
實施例8-10 不同催化劑濃度下β-IPO與MgBr2反應(yīng)將20mlβ-IPO的甲苯溶液(實施例3制備的，0.02mol β-IPO)裝入帶有MgBr2的Schlenck管中。制備了三個相同的離析物溶液，來測試催化劑濃度對異構(gòu)化速度和選擇性的影響。將溶液在不同催化劑濃度下的85℃下加熱。每個測試持續(xù)45分鐘。所得結(jié)果表示在表3中。
表3
實施例11-12 β-IPO與作為催化劑的甲苯磺酸反應(yīng)將兩份20mlβ-IPO的甲苯溶液(實施例3制備的，0.02mol(β-IPO+HIP)含量)裝入帶有1mol％對甲苯磺酸的Schlenck管中。
不同溫度(50℃、100℃)下加熱溶液。每個測試持續(xù)60分鐘實施例11T＝100℃轉(zhuǎn)化的β-IPO(16小時后)100％DH-KIP收率79％(DH-KIP+HIP)選擇性84％
實施例12T＝50℃轉(zhuǎn)化的β-IPO(24小時后)100％DH-KIP收率52％(DH-KIP+HIP)選擇性55％實施例13 β-IPO與CaCl2的反應(yīng)將74g(1mol)丙酸在室溫下裝入250ml氮氣保護(hù)下的三頸燒瓶中。在外部冷卻下，首先將61g(0.62mol)濃硫酸，然后將68g50wt％的過氧化氫溶液(1mol H2O2和1.88mol水)在10分鐘內(nèi)加入到該溶液中。在該化學(xué)計量下，起始溶液中，H2O2、丙酸和H2SO4的摩爾比為1∶1∶0.62。用冰浴進(jìn)行外部冷卻以確保反應(yīng)溫度不超過20℃，并繼續(xù)再攪拌30分鐘。將由此得到的溶液用1×80g甲苯，然后再用3×40g甲苯萃取。將萃取的甲苯相用MgSO4干燥，過濾后得到了清澈透明的甲苯相，它包括過丙酸(17wt％)、丙酸(8.1wt％)、過氧化氫(0.22wt％)和水(0.3wt％)。
將14.9g β-IP(GC含量97.4％；0.106mol)溶液轉(zhuǎn)移到安裝有內(nèi)部溫度計、滴定漏斗和氣泡計數(shù)器的250ml三頸燒瓶中。在保持溶液內(nèi)部溫度為15℃的同時，將62.5g(0.117mol)過丙酸的甲苯溶液在氮氣保護(hù)下15分鐘內(nèi)滴加入。30℃下繼續(xù)再攪拌120分鐘，反應(yīng)過程是通過GC監(jiān)控的。
然后將甲苯的產(chǎn)物溶液用少量10wt％的NaHSO3水溶液洗滌。產(chǎn)物溶液的GC量化結(jié)果如下β-IPO 85％，HIP 6％和DH-KIP 1％。用MgSO4干燥后將溶液過濾。
將β-IPO(0.1mol)的甲苯溶液和0.22g(2mol％)CaCl2在氮氣保護(hù)下，放入安裝有內(nèi)部溫度計、Liebig冷卻器和機(jī)械攪拌器的100ml三頸燒瓶中。在100℃下加熱溶液90分鐘。反應(yīng)終止后，所得結(jié)果如下轉(zhuǎn)化的β-IPO 100％DH-KIP收率97.7％
實施例14-20和比較例2 不同催化劑制備DH-KIP將74g(1mol)丙酸在室溫下裝入250ml氮氣保護(hù)下的三頸燒瓶中。在外部冷卻下，首先將61g(0.62mol)濃硫酸，然后將68g50wt％的過氧化氫溶液(1mol H2O2和1.88mol水)在10分鐘內(nèi)加入到該溶液中。在該化學(xué)計量下，起始溶液中，H2O2、丙酸和H2SO4的摩爾比為1∶1∶0.62。
用冰浴進(jìn)行外部冷卻以確保，反應(yīng)溫度不超過20℃，并繼續(xù)再攪拌30分鐘。將由此得到的溶液用80+3×30g甲苯萃取。將萃取的甲苯相用MgSO4干燥，過濾后得到了清澈透明的甲苯相，它包括過丙酸(19.2wt％)、丙酸(9.1wt％)、過氧化氫(0.16wt％)和水(0.25wt％)。
將14.9g β-IP(GC含量97.4％；0.106mol)溶液轉(zhuǎn)移到安裝有內(nèi)部溫度計、滴定漏斗和氣泡計數(shù)器的250ml三頸燒瓶中。在保持溶液內(nèi)部溫度為15℃的同時，將62.5g(0.117mol)過丙酸的甲苯溶液在氮氣保護(hù)下15分鐘內(nèi)滴加入。30℃下繼續(xù)再攪拌120分鐘，反應(yīng)過程是通過GC監(jiān)控的。125分鐘后終止反應(yīng)，將甲苯的產(chǎn)物溶液冷卻到室溫，并用少量10wt％的NaHSO3水溶液洗滌。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，通過外部冷卻將溫度保持在15-25℃之間。用MgSO4干燥后將溶液過濾。
將19g(0.1mol)的β-IPO甲苯溶液以及對應(yīng)的催化劑鹽在室溫下放入氮氣保護(hù)下的100mlSclenck管中。然后將溶液在100℃下加熱。將該溶液在100℃下保持120分鐘。產(chǎn)物溶液的GC量化結(jié)果表示在下表4中。
表4
實施例21 β-IPO與FeCl3的反應(yīng)將20ml(5mo％)的β-IPO的甲苯溶液和FeCl3在氮氣保護(hù)下放入Schlenck管中。將該溶液在100℃下加熱。反應(yīng)時間為80分鐘。由GC量化分析的結(jié)果如下DH-KIP收率86.4％DH-KIP選擇性93％實施例22 β-IPO與AlF3的反應(yīng)將20ml(5mo％)的β-IPO的苯溶液和AlF3在氮氣保護(hù)下放入Schlenck管中。將該溶液在100℃下加熱。反應(yīng)時間為80分鐘。由GC量化分析的結(jié)果如下DH-KIP收率 63.9％DH-KIP選擇性74％實施例23 由β-IP制備DH-KIP將74g(1mol)丙酸在室溫下裝入250ml氮氣保護(hù)下的三頸燒瓶中。在外部冷卻下，首先將61g(0.62mol)濃硫酸，然后將68g50wt％的過氧化氫溶液(1mol H2O2和1.88mol水)在10分鐘內(nèi)加入到該溶液中。在該化學(xué)計量下，起始溶液中，H2O2、丙酸和H2SO4的摩爾比為1∶1∶0.62。用冰浴進(jìn)行外部冷卻以確保，反應(yīng)溫度不超過20℃，并繼續(xù)再攪拌30分鐘。將由此得到的溶液用1×80g和3×30g甲苯萃取。將萃取的甲苯相用MgSO4干燥，過濾后得到了清澈透明的甲苯相，它包括過丙酸(19.2wt％)、丙酸(9.1wt％)、過氧化氫(0.16wt％)和水(0.25wt％)。
將過丙酸(0.445mol)的甲苯溶液轉(zhuǎn)移到安裝有內(nèi)部溫度計、滴定漏斗和氣泡計數(shù)器的500ml三頸燒瓶中。在保持溶液內(nèi)部溫度為30℃的同時，將49.2g β-IP(GC含量97.4％；0.356mol)在氮氣保護(hù)下15分鐘內(nèi)滴加入(β-IP/過酸＝0.81)。30℃下繼續(xù)再攪拌100分鐘，反應(yīng)過程是通過GC監(jiān)控的。105分鐘后終止反應(yīng)，將甲苯的產(chǎn)物溶液冷卻到室溫，并用少量10wt％的NaHSO3水溶液洗滌。用MgSO4干燥后將溶液過濾。
將β-IPO/HIP(0.35mol)的甲苯溶液和0.33g(0.5mol)MgBr2在室溫下，放入氮氣保護(hù)下的裝有內(nèi)部溫度計、Liebig冷卻器和機(jī)械攪拌器的三頸燒瓶中。將溶液加熱到80℃下30分鐘。對產(chǎn)物溶液的GC量化的結(jié)果如下轉(zhuǎn)化的β-IPO 100％DH-KIP收率97％(HIP+DH-KIP)的選擇性 98％
權(quán)利要求
1制備二氫酮異佛爾酮(2，2，6-三甲基環(huán)己烷-1，4-二酮)的方法 包括在0℃-300℃下，在惰性有機(jī)溶劑中使β-異佛爾酮(3，5，5-三甲基環(huán)己-3-烯-1-酮) 與非水溶液形式的有機(jī)過羧酸反應(yīng)，用作氧化劑的過羧酸是在預(yù)定平衡中形成，并利用用于氧化的溶劑吸收或提取的，該方法的特征在于，首先形成的β-異佛爾酮環(huán)氧化物(β-IPO) 和其異構(gòu)體4-羥基異佛爾酮(HIP) 的混合物是在“原位”熱異構(gòu)化，或者在酸催化劑或鹽存在下異構(gòu)化。
2根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所得作為中間體的β-IPO和HIP混合物的異構(gòu)化是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的，其中該有機(jī)溶劑也是用于提取所述的有機(jī)過羧酸的溶劑。
3根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用作氧化劑的過酸是在預(yù)定平衡反應(yīng)中，由相應(yīng)的羧酸、過氧化氫水溶液和硫酸生成的，并且利用用于氧化和異構(gòu)化的溶劑吸收和萃取。
4根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中異構(gòu)化是在20℃-200℃的溫度范圍內(nèi)加熱進(jìn)行的。
5根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第IB、IIB和VIIIB族的堿或堿土金屬鹵化物或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的相應(yīng)路易斯酸被用作反應(yīng)催化劑。
6根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使用pKa值小于3的質(zhì)子酸作為異構(gòu)化催化劑。
7根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中作為中間體得到的混合物是在固體、酸或超酸催化劑存在下被異構(gòu)化的，并且該反應(yīng)是作為固/液兩相法進(jìn)行的。
8根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中異構(gòu)化是通過由過羧酸還原生成的羧酸來催化的。
9根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使用過甲酸、過乙酸、過丙酸和含有1-20個烴原子的同系過酸化合物的非水溶液作為氧化劑。
10根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中異構(gòu)化是通過路易斯酸或質(zhì)子酸催化的，這些酸比反應(yīng)過程中生成的相應(yīng)的羧酸具有更低的pKs值。
11根據(jù)上述權(quán)利要求中一項或多項的方法，其中β-異佛爾酮的環(huán)氧化以及隨后β-異佛爾酮環(huán)氧化物和4-羥基異佛爾酮的異構(gòu)化是同時在一個反應(yīng)容器中進(jìn)行的。
12根據(jù)上述權(quán)利要求中一項或多項的方法，其中將β-異佛爾酮環(huán)氧化物作為環(huán)氧化的產(chǎn)物首先與羥基異佛爾酮分離，然后在第二步中，在路易斯酸或布朗斯臺德酸存在下異構(gòu)化。
13根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中酸催化劑的用量相對于β-異佛爾酮和作為中間體生成的β-異佛爾酮環(huán)氧化物為0.01-1000mol％。
14根據(jù)上述權(quán)利要求中一項或多項的方法，其中利用路易斯酸和布朗斯臺德酸的混合物作為異構(gòu)化催化劑。
全文摘要
一種制備2，2，6－三甲基環(huán)己烷－1，4－二酮的方法，包括在惰性有機(jī)溶劑中，利用非水溶液形式的有機(jī)過羧酸環(huán)氧化β－異佛爾酮，隨后異構(gòu)化β－異佛爾酮環(huán)氧化物和羥基異佛爾酮的混合物。
文檔編號C07C45/28GK1429192SQ01809493
公開日2003年7月9日 申請日期2001年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月17日
發(fā)明者斯特芬·克里爾, 克勞斯·胡特馬赫爾, 西爾萬·佩蘭 申請人:德古薩股份公司