專利名稱：一種制備2e，4e－3，7，11－三甲基－2，4，10－十二碳三烯酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法。
背景技術(shù)：
3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸是制備昆蟲生長調(diào)節(jié)劑-烯蟲酯及其衍生物的中間體，目前以3-羥基-3，7，11-三甲基-4，10-十二碳二烯酸酯為原料經(jīng)常規(guī)有機酸脫水后堿水解得到產(chǎn)物是3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的四種雙鍵異構(gòu)體混合物，其中的目標產(chǎn)物2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸在產(chǎn)物中的比例僅為25％左右，脫水反應時發(fā)生雙鍵異構(gòu)化，生成反式雙鍵的選擇性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，此方法克服了常規(guī)方法的上述問題，應用此方法可以制備出高產(chǎn)率的2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸。
本發(fā)明的目的是通過下述方式實現(xiàn)的本發(fā)明所使用的催化劑為苯硫酚或苯硫酚與2，2′-偶氮二異丁腈混合物。
所述反應溫度為60-120℃時反應催化效果較佳。所述催化劑為苯硫酚與2，2′-偶氮二異丁腈混合物時，反應溫度優(yōu)選60～90℃。所述催化劑為苯硫酚時，反應溫度為優(yōu)選為90～120℃。
反應過程若在通氮氣情況下進行催化反應時，可以取得較好地反應收率。
本發(fā)明的方法將3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸和催化劑在60-120℃中通氮氣進行反應。
所述3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸為其各種順反異構(gòu)體的混合物。如2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，11-十二碳三烯酸，2E，4Z-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸，2Z，4Z-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸。
在本發(fā)明中所用3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸可以通過以下步驟制備以95％香茅醛為原料，在常規(guī)堿性條件與丙酮進行羥醛縮合反應得到E-6，10-二甲基-十一碳-3，9-二烯-2-酮；將得到的酮為原料，與相應的溴乙酸異丙酯進行Reformaskii反應得到3-羥基-3，7，11-三甲基-4，10-十二碳二烯酸異丙酯；再通過對甲苯磺酸常規(guī)脫水法得到3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯，常規(guī)硅膠柱層析分離得到2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯和2E，4E-3，7，1 1-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯；最后將得到的酯進行常規(guī)堿水解得到3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸。
用以上方法或者用其它方法制備的3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸均可用于本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的方法，發(fā)明人優(yōu)選將3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸和催化劑在60～120℃中通氮氣進行反應。所述催化劑是單獨的苯硫酚或者是苯硫酚和2，2′-偶氮二異丁腈的混合物。
苯硫酚起到一種烯烴雙鍵順反異構(gòu)化的催化作用。苯硫酚在加熱的條件下產(chǎn)生苯硫自由基，苯硫自由基使烯烴的雙鍵僅發(fā)生順反異構(gòu)化反應，而不會產(chǎn)生聚合、分解或雙鍵位置異構(gòu)的副反應，因此，在苯硫酚催化異構(gòu)反應中，不需要任何溶劑，沒有聚合產(chǎn)物或其它的分解產(chǎn)物生成，苯硫酚是一種烯烴雙鍵順反構(gòu)型轉(zhuǎn)化的優(yōu)良催化劑。催化反應溫度較好的是90～120℃，而更好95～105℃。在該溫度下，苯硫酚在反應混合物中較好的使用量是占原料重量的0.1～4％，而更好的是0.5～1％。
2，2′-偶氮二異丁腈在含苯硫酚的催化劑混合物中起到一種輔助催化作用，可使苯硫酚在溫度稍低的條件下產(chǎn)生苯硫自由基，從而使烯烴雙鍵發(fā)生順反構(gòu)型轉(zhuǎn)化反應，不是烯烴雙鍵順反構(gòu)型轉(zhuǎn)化的必需催化劑。該催化劑混合物催化反應溫度較好的是60～90℃，而更好的是75～85℃。在該溫度下，苯硫酚在反應混合物中較好的使用量是占原料重量的0.1～4％，而更好的是0.5～1％。2，2′-偶氮二異丁腈在反應混合物中較好的使用量是占原料重量的0.1～2％，而更好的是0.5～1％。
為使烯烴雙鍵構(gòu)型轉(zhuǎn)化反應時原料與催化劑進行充分接觸，避免副產(chǎn)物的產(chǎn)生，催化反應是在氮氣的氣氛中進行攪拌反應。
催化反應是在通氮氣的環(huán)境壓力下進行0.5～4小時，更好的是進行1～2小時。完成催化反應后，將反應混合物加入高沸點的溶劑，如正丁醇，減壓蒸餾帶出苯硫酚。得到的產(chǎn)物可通過常規(guī)化學法分離得到2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸，其處理過程如下將構(gòu)型轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物溶到一定量的正己烷中，通入干燥的氨氣析出銨鹽沉淀，過濾，烯硫酸調(diào)節(jié)銨鹽水溶液的pH到酸性，正己烷萃取，脫溶，得到2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸。


圖1為產(chǎn)物標準品2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的GC-MS圖。
圖2為原料2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的GC-MS圖。
圖3為原料3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸混合異構(gòu)體的GC圖。
圖4為實施例1得到的催化后產(chǎn)物的GC圖。
圖5為實施例2得到的催化后產(chǎn)物的GC圖。
圖6為實施例3得到的催化后產(chǎn)物的GC圖。
圖7為實施例4得到的催化后產(chǎn)物的GC圖。
圖8為實施例5得到的催化后產(chǎn)物的GC圖。
圖9為實施例6得到的催化后產(chǎn)物的GC圖。
具體實施例方式
通過下面給出的本發(fā)明的具體實施例可以進一步清楚地了解本發(fā)明。但它們不是對本發(fā)明的限定。
參考例1標準品2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的制備將0.15克2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯加入到150ml圓底燒瓶中，再加入1ml乙醇，1ml20％氫氧化鈉水溶液，裝上冷凝管，水浴加熱到60℃，攪拌反應8小時，減壓蒸出乙醇，反應液加3ml環(huán)己烷后水洗三次，合并水洗液，加3mol/L的硫酸酸化，以環(huán)己烷萃取三次，合并萃取液，依次用飽和碳酸氫鈉水溶液和食鹽水洗滌兩次，無水硫酸鈉干燥，蒸除溶劑，經(jīng)產(chǎn)物的這些分離提純步驟后，得到樣品0.12克，產(chǎn)率為94.2％。質(zhì)譜分析和氫譜數(shù)據(jù)表明該化合物為2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸，其GC-MS結(jié)果見圖1。
EI-MSm/z 236(M+)，221，193，175，137，123，109，93，81，69，55。
1H-NMR(CDCl3)δ，ppm0.89(d，3H，J＝6.8Hz，CH3)，1.60，1.69(s，6H，2CH3)，2.23(s，3H，CH3)，5.09(t，1H，J＝7.6Hz，10-H)，5.72(s，1H，2E-H)，6.11(d，1H，J＝15.6Hz，4-H)，6.16(m，1H，5-H)。
參考例2原料2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的制備與上述產(chǎn)物2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的制備相似，將0.15克2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯替換為0.1克2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯，得到樣品0.08克，產(chǎn)率94.1％。質(zhì)譜分析和氫譜數(shù)據(jù)表明該化合物為2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸，其GC-MS結(jié)果見圖2。
EI-MSm/z 236(M+)，221，193，175，137，123，109，93，81，69，55。
1H-NMR(CDCl3)δ，ppm0.90(d，3H，J＝6.4Hz，CH3)，1.61，1.69(s，6H，2CH3)，2.28(s，3H，CH3)，5.09(t，1H，J＝7.6Hz，10-H)，5.63(s，1H，2Z-H)，6.14(m，1H，5-H)，7.53(d，1H，J＝15.6Hz，4-H)。
參考例3原料3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸混合異構(gòu)體的制備與上述產(chǎn)物2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的制備相似，將10克3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯混合異構(gòu)體樣品，加入20ml乙醇，10ml20％氫氧化鈉水溶液，加50ml環(huán)己烷后水洗三次，得到樣品8.1克，產(chǎn)率90.4％。其GC結(jié)果見圖3，其中2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸為26.3％，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸為66.8％。
實施例1將0.1克2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸加入1毫克苯硫酚，在氮氣中加熱到100℃，攪拌反應1小時。得到0.1克樣品，其GC-MS結(jié)果見圖4；其中2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為62.5％，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為30.2％。
實施例2與實施例1相似，將1毫克苯硫酚替換為1毫克苯硫酚與0.5毫克2，2′-偶氮二異丁腈的混合物，在氮氣中加熱到85℃，攪拌反應2小時。得到0.1克樣品，其GC-MS結(jié)果見圖5，其中2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為61.7％，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為31.4％。
實施例3與實施例1相似，將1毫克苯硫酚替換為1毫克苯硫酚與0.5毫克2，2′-偶氮二異丁腈的混合物，在氮氣中加熱到65℃，攪拌反應2小時。得到0.1克樣品，其GC-MS結(jié)果見圖6，其中2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為50.1％，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為42.5％。
上述實施例1-3的實驗結(jié)果與參考例2相比，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸原料在催化劑苯硫酚的催化作用下，烯烴雙鍵進行順反異構(gòu)轉(zhuǎn)化，得到含2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸50.1-62.5％的雙鍵異構(gòu)體混合物。
實施例4向2克3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸混合異構(gòu)體混合物中加入0.02克苯硫酚，在氮氣中加熱到100℃，攪拌反應1小時，然后減壓蒸出苯硫酚。得到2克樣品，其GC結(jié)果見圖7，其中2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為62.7％，2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為31.0％。
實施例5與實施例4相似，將0.02克苯硫酚替換為0.02克苯硫酚與0.01克2，2′-偶氮二異丁腈的混合物，在氮氣中加熱到85℃，攪拌反應2小時。得到2克樣品，其GC-MS結(jié)果見圖8，其中2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為63.2％，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為29.3％。
實施例6與實施例4相似，將0.02克苯硫酚替換為0.02克苯硫酚與0.01克2，2′-偶氮二異丁腈的混合物，在氮氣中加熱到70℃，攪拌反應2小時。得到2克樣品，其GC-MS結(jié)果見圖9，其中2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為54.6％，2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸含量為37.4％。
上述實施例4-6的實驗結(jié)果與參考例3相比，含2E，4E-3，7，10-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸26.3％的3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸混合異構(gòu)體原料在催化劑苯硫酚的催化作用下，烯烴雙鍵進行順反異構(gòu)轉(zhuǎn)化，得到含2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸54.6-63.2％的雙鍵混合異構(gòu)體。
綜上所述，在采用本發(fā)明催化劑，沒有如常規(guī)的分離提純得到參考例1的2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸異丙酯的步驟的情況下，本發(fā)明的反應效率，產(chǎn)物的產(chǎn)率得到大大地提高，產(chǎn)率可接近64％，而按原有的β-羥基酯的酸脫水工藝反應產(chǎn)率都只能達到25％左右，因而對于需得到本發(fā)明的產(chǎn)物而言，是一個很大的進步。
權(quán)利要求
1.一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于所使用的催化劑為苯硫酚或苯硫酚與2，2′-偶氮二異丁腈混合物。
2.權(quán)利要求1所述的一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于反應溫度為60-120℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于所述催化劑為苯硫酚與2，2′-偶氮二異丁腈混合物，反應溫度為60～90℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于所述催化劑為苯硫酚，反應溫度為90～120℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于反應所使用的原料為3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任一項一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于通氮氣進行反應。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于所述3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸為其各種順反異構(gòu)體的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備2E，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸的方法，其特征在于反應原料為2Z，4E-3，7，11-三甲基-2，4，10-十二碳三烯酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3，7，11－三甲基－2，4，10－十二碳三烯酸制備2E，4E－3，7，11－三甲基－2，4，10－十二碳三烯酸的方法。此方法包括使用3，7，11－三甲基－2，4，10－十二碳三烯酸和一種催化劑的混合物在60～120℃中通氮氣進行攪拌反應。該催化劑為苯硫酚或苯硫酚與2，2′－偶氮二異丁腈的混合物。
文檔編號C07C27/02GK1995004SQ200610032388
公開日2007年7月11日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者周容, 劉建福, 蘇利霞, 楊華武, 銀董紅 申請人:長沙卷煙廠