一種乙偶姻合成方法與流程

本發明涉及一種合成方法，具體涉及一種乙偶姻合成方法。

背景技術：

乙偶姻，又名甲基乙酰甲醇、3-羥基2-丁酮、醋嗡，具有愉快的奶油香味，被廣泛應用于葡萄酒、奶油、蜂蜜和草莓型香料的配制。在我國食品添加劑使用標準gb2760-1986中明確規定其為可以食用的食品香料。此外，乙偶姻還可用于青霉素、氨芐青霉素等抗生素類藥物的修飾，提高藥效，是一種用途十分廣泛的化合物。

關于乙偶姻合成方法的研究眾多，比較具有代表性的有2,3-丁二酮選擇還原法、2,3-丁二醇選擇氧化法和乙醛催化偶聯法。前兩種方法受限于工藝成本過高，尚處于實驗室研究階段，難以實現工業化生產。而乙醛催化偶聯法符合“原子經濟性”的特征，產率高，生產過程簡單，具有很好的工業應用前景。

乙醛催化偶聯法是在自生壓反應釜中進行，無需溶劑，降低了對環境的污染，但在其催化劑噻唑鹽的制備過程中，仍需要在具有毒性的乙腈溶劑中回流反應，反應結束后回收乙腈，給整個工藝過程帶來了毒性和危險性。

技術實現要素：

本發明針對在合成乙偶姻時所需催化劑的制備過程中使用乙腈溶劑帶來的毒性和危險性的問題，提供了一種改進的乙偶姻合成方法，以實現乙偶姻的安全環保生產。

為解決上述技術問題，本發明提供一種乙偶姻合成方法，包括以下步驟：

步驟一，制備催化劑：硫噻唑(i)和溴乙烷等摩爾混合后，以乙偶姻為溶劑，油浴加熱回流反應，反應結束后，攪拌降溫至室溫，旋轉蒸發回收溶劑，析出的白色沉淀經靜置、抽濾、洗滌處理后，再經乙偶姻重結晶后干燥得到催化劑3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽(ii)；

步驟二，乙醛縮合合成乙偶姻：向乙醛溶液中加入催化劑3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽(ii)，并調節ph值至9-10，然后在壓力反應釜中加熱攪拌進行縮合反應，待壓力反應釜壓力將至0mpa時反應完成，然后將反應液與步驟一中的回收溶劑以及收集的靜置、抽濾和洗滌過程中的溶液混合后，進行減壓蒸餾，即得到乙偶姻(iii)。

其中，所述步驟一中油浴的溫度為150～160℃。

步驟一中回流反應時間為28～32h。

步驟二中壓力反應釜內的溫度110-130℃。

步驟二中采用碳酸氫鈉調節ph至至9-10。

步驟二中乙醛與催化劑的摩爾比為500～600:1。

本發明所達到的有益技術效果：本發明提供的一種乙偶姻合成方法，在制備催化劑3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽時采用乙偶姻為溶劑，避免了使用具有毒性的乙腈溶劑，整個工藝具有安全且綠色環保的優點。

附圖說明

圖1本發明之乙偶姻合成方程式；

圖2本發明之乙偶姻分子結構式。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。

本發明提供一種乙偶姻合成方法，包括以下步驟：

步驟一，制備催化劑：硫噻唑(i)和溴乙烷等摩爾混合后，以乙偶姻為溶劑，在溫度為150℃～160℃的油浴中加熱回流反應28～32h，反應結束后，攪拌降溫至室溫，旋轉蒸發回收溶劑，析出的白色沉淀經靜置、抽濾、洗滌處理后，再經乙偶姻重結晶后干燥得到催化劑3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽(ii)；所述

步驟二，乙醛縮合合成乙偶姻：向乙醛溶液中加入催化劑3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽(ii)，乙醛與催化劑的摩爾比為500～600:1，并采用碳酸氫鈉調節ph值至9-10，然后在壓力反應釜中加熱至110-130℃，并攪拌進行縮合反應，待壓力反應釜壓力將至0mpa時反應完成，然后將反應液與步驟一中的回收溶劑以及收集的靜置、抽濾和洗滌過程中的溶液混合后，進行減壓蒸餾，即得到乙偶姻(iii)，反應方程式如圖1所示。

實施例1：

1)向裝有回流裝置的三口燒瓶中，依次加入等摩爾的硫噻唑和溴乙烷，并以乙偶姻為溶劑，在150℃油浴加熱下回流28h，繼續攪拌直至反應液降至室溫，旋轉蒸發回收溶劑，剩余的反應液靜置8h，抽濾，乙偶姻洗滌得到白色固體，乙偶姻進行重結晶后，在真空干燥箱中50℃下干燥得到3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽。

2)將摩爾比為500:1的乙醛和3-乙基4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽加入到2l壓力反應釜中，并用碳酸氫鈉調節反應液的ph值為9，開啟攪拌并升溫至110℃，反應自行開始，反應釜壓力逐漸上升至1.5mpa，3小時后下降至0mpa，說明反應基本完成，停止反應。待反應液自然冷卻后與步驟1)中回收的溶劑以及洗滌液混合，減壓蒸餾，得到純度98.6％的乙偶姻，乙醛轉化率97％。

采用核磁共振表征實施例1制備的乙偶姻，從核磁共振氫譜結果¹hnmr(400mhz,cdcl3)可以看出：在δ1.389(3h,d)、δ2.216(3h,t)、δ3.91(h,s)、δ4.266(h,q)均有峰出現，分別對應乙偶姻分子結構中(a)，(b)，(c)，(d)上的氫原子，乙偶姻分子結構式如圖2所示。

實施例2：

1)向裝有回流裝置的三口燒瓶中，依次加入等摩爾的硫噻唑和溴乙烷，并以乙偶姻為溶劑，在155℃油浴加熱下回流30h，繼續攪拌直至反應液降至室溫，旋轉蒸發回收溶劑，剩余的反應液靜置8h，抽濾，乙偶姻洗滌得到白色固體，乙偶姻進行重結晶后，在真空干燥箱中50℃下干燥得到3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽。

2)將摩爾比為550:1的乙醛和3-乙基4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽加入到2l壓力反應釜中，并用碳酸氫鈉調節反應液的ph值為9.5，開啟攪拌并升溫至120℃，反應自行開始，反應釜壓力逐漸上升至1.5mpa，3小時后下降至0mpa，說明反應基本完成，停止反應。待反應液自然冷卻后與步驟1)中回收的溶劑以及洗滌液混合，減壓蒸餾，得到純度98.6％的乙偶姻，乙醛轉化率95.6％。

采用核磁共振表征實施例2制備的乙偶姻，從核磁共振氫譜結果¹hnmr(400mhz,cdcl3)可以看出：在δ1.389(3h,d)、δ2.216(3h,t)、δ3.91(h,s)、δ4.266(h,q)均有峰出現，分別對應乙偶姻分子結構中(a)，(b)，(c)，(d)上的氫原子，乙偶姻分子結構式如圖2所示。

實施例3：

1)向裝有回流裝置的三口燒瓶中，依次加入等摩爾的硫噻唑和溴乙烷，并以乙偶姻為溶劑，在160℃油浴加熱下回流32h，繼續攪拌直至反應液降至室溫，旋轉蒸發回收溶劑，剩余的反應液靜置8h，抽濾，乙偶姻洗滌得到白色固體，乙偶姻進行重結晶后，在真空干燥箱中50℃下干燥得到3-乙基-4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽。

2)將摩爾比為600:1的乙醛和3-乙基4-甲基-5-羥乙基噻唑溴鹽加入到2l壓力反應釜中，并用碳酸氫鈉調節反應液的ph值為10，開啟攪拌并升溫至130℃，反應自行開始，反應釜壓力逐漸上升至1.5mpa，3小時后下降至0mpa，說明反應基本完成，停止反應。待反應液自然冷卻后與步驟1)中回收的溶劑以及洗滌液混合，減壓蒸餾，得到純度98.6％的乙偶姻，乙醛轉化率92.3％。

采用核磁共振表征實施例3制備的乙偶姻，從核磁共振氫譜結果¹hnmr(400mhz,cdcl3)可以看出：在δ1.389(3h,d)、δ2.216(3h,t)、δ3.91(h,s)、δ4.266(h,q)均有峰出現，分別對應乙偶姻分子結構中(a)，(b)，(c)，(d)上的氫原子，乙偶姻分子結構式如圖2所示。

以上已以較佳實施例公布了本發明，然其并非用以限制本發明，凡采取等同替換或等效變換的方案所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。