使用烷基乙酸銨製備5-乙醯氧基甲基糠醛的新方法
2023-05-25 12:36:51 1
使用烷基乙酸銨製備5-乙醯氧基甲基糠醛的新方法
【專利摘要】本發明涉及製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法，所述方法包括通過將5-滷代甲基糠醛與烷基乙酸銨反應，從而合成5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟。甚至在不使用額外的鹼的情況下，本發明可提供經濟且具有高反應效率的製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法。
【專利說明】使用烷基乙酸銨製備5-乙醯氧基甲基糠醛的新方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法，更具體而言，涉及使用烷基乙酸銨製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法，所述方法經濟且具有高反應效率。
【背景技術】
[0002]由於傳統能源的枯竭以及全球範圍內能源需求的增加，替代能源的發展目前受到了許多關注。在替代能源中，生物質作為可再生的量化生物資源吸引了相當多的關注，如美國能源部(DOE)進行的替代能源發展項目「由生物質生產燃料」所示。5-羥基甲基糠醛(HMF)是源自生物質的材料，HMF可替代已建立其生產和使用的石油系化合物，並且到目前為止，已進行了對該5-羥基甲基糠醛的研究。
[0003]據報導，HMF通常是在金屬催化劑存在的情況下，通過己糖的脫水反應而合成。然而，由於使用特定反應溶劑造成的分離困難、使用金屬催化劑造成的無水條件、產率下降等，該合成方法難以商業化。作為用於解決上述問題的方法，提出了合成5-氯代甲基糠醛(CMF) (HMF及其衍生物的前體)的方法。由此合成的產物具有相對高的穩定性，並且以高的產率獲得(Chem.Sus.Chem.2009，2，859 ；Angew.Chem.1nt.Ed.2008，47, 7924)。
[0004]5-乙醯氧基甲基糠醛(AcHMF)是在使用CMF作為原料的HMF衍生反應中的主要目標材料。由於AcHMF在結構上與HMF類似，並具有高反應性、高的多功能性和高親脂性，而且相當穩定，因此，在合成呋喃基單體時，可用AcHMF替代HMF。
[0005]同時，在專利文獻(US 2008/221205A1)中報導了使用乙酸和無機鹼由5-氯代甲基糠醛(CMF)合成AcHMF的方法。然而，該方法的問題在於，由於該方法的產率低，使其具有低的實用性。
[0006]因此，如果開發出有效的AcHMF製備方法，可基於該方法準備大規模生產工藝，並可充分供應低價的原料，由此將擴大對作為工業產品的AcHMF的需求。
【發明內容】
[0007]技術問題
[0008]因此，提出本發明以解決上述問題，本發明的第一目的是提供製備可用作平臺化合物(platform compound)的5-乙醯氧基甲基糠醒的方法。
[0009]本發明的第二目的是提供製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法，所述方法通過簡單工藝施行並具有高的反應產率。
[0010]本發明的第三目的是提供製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法，其中，可將源自生物質的材料用作反應物。
[0011]技術方案
[0012]為實現上述目的，本發明的一個方面提供了製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法，所述方法包括將由下述化學式I表示的5-滷代甲基糠醛與烷基乙酸銨反應，從而合成由下述化學式2表示的5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟:
[0013][化學式I]
[0014]
【權利要求】
1.一種製備5-乙醯氧基甲基糠醛的方法，所述方法包括將由下述化學式I表示的5-滷代甲基糠醛與烷基乙酸銨反應，從而合成由下述化學式2表示的5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟: [化學式I] [化學式2]
在所述化學式I中，X為選自氟原子、氯原子、溴原子和碘原子中的任一種，以及 在所述化學式2中，
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述烷基乙酸銨為選自於由乙酸伯銨、乙酸仲銨、乙酸叔銨和乙酸季銨所組成的組中的至少一種。
3.如權利要求1所述的方法，其中，所述烷基乙酸銨為選自於由下述化學式3和化學式4表不的烷基乙酸銨中的至少一種: [化學式3]
在所述化學式3和化學式4中，R1至R6各自獨立地為Cl-ClO直鏈烷基基團、C3-C10支鏈烷基基團或C3-C14環烷基基團，以及O
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述合成5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟在第一有機溶劑中進行。
5.如權利要求4所述的方法，其中，所述第一有機溶劑為選自於由以下溶劑所組成的組中的至少一種:乙腈、丙腈、己二腈、苯甲腈、二甲醚、二乙醚、二丙醚、二氯乙醚、二異丙醚、正丁基乙基醚、二異戊醚、甲基苯基醚、四氫呋喃、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯丙烷、三氯丙烷、丙酮、甲基乙基酮、乙基乙基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸叔丁酯。
6.如權利要求1所述的方法，在所述合成5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟之後，所述方法進一步包括，通過使用第二有機溶劑和水進行萃取來分離所述化學式2的5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所述第二有機溶劑為選自於由以下溶劑所組成的組中的至少一種:二乙醚、二氯乙醚、二異丙醚、正丁醚、二異戊醚、甲基苯基醚、四氫呋喃、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙基溶纖劑乙酸酯、甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、甲基正戊基酮和2-庚酮。
8.如權利要求1所述的方法，其中，基於1份當量的由所述化學式I表示的5-滷代甲基糠醛，所述烷基乙酸銨的量為I至30份當量。
9.如權利要求1所述的方法，其中，所述合成5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟在-80°C至100°c的溫度下進行。
10.如權利要求1所述的方法，其中，所述合成5-乙醯氧基甲基糠醛的步驟進行I分鐘至120分鐘。
【文檔編號】C07D307/48GK104169265SQ201380014983
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2012年3月18日
【發明者】金百振, 趙鎮玖, 金相龍, 李度勳, 金榮奎, 姜恩實, 洪連佑, 蔡多元 申請人:韓國生產技術研究院, 首爾大學校產學協力團