[发明专利]蒈醛酸内酯、卡龙酸、卡龙酸酐及其关键中间体的新合成方法

权利要求书

1.一种3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，包括下列步骤：

1)以羟基被保护的异戊烯醇(I)为原料；用式(II)的化合物对原料的双键进行加成反应，得到三元环中间体(III)；

2)对三元环中间体(III)上的乙酯基进行水解反应，并脱除保护基R，得到3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸(IV)；

反应路线如下：

式中：R为保护基团；R₁为任选取代或未取代的烷基、任选取代或未取代的杂烷基、任选取代或未取代的环烷基、任选取代或未取代的杂环烷基、任选取代或未取代的芳基和任选取代或未取代的杂芳基。

2.如权利要求1所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，R选自酯类保护基、烷基醚类保护基和硅醚类保护基。

3.如权利要求2所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，所述酯类保护基选自乙酰基、苯甲酰基或取代苯甲酰基；所述烷基醚类保护基选自苄基、三苯基甲烷基或四氢吡喃基；所述硅醚类保护基选自三甲基硅基或二甲基叔丁基硅基。

4.如权利要求1所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基或苄基。

5.如权利要求1所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，步骤

1)中所述的加成反应以铜类催化剂为催化剂，反应溶剂选自二氯乙烷、二氯甲烷或甲苯中的一种或多种的混合，反应温度为25～110℃。

6.如权利要求5所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，所述铜类催化剂选自金属铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、三氟甲磺酸亚铜、硫酸铜、醋酸铜、三氟甲磺酰铜以及氯化铜中的一种或多种。

7.如权利要求5或6所述的3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的合成方法，其特征在于，所述原料与式(II)化合物的摩尔比为(0.5～1.5)∶1，铜类催化剂与原料的重量比为(0.01～0.5)∶1。

8.一种蒈醛酸内酯的合成方法，包括步骤：使3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸溶于水中，调节pH值为7～11，然后进行氧化反应；所述氧化反应的条件为：在-5～15℃下，加入有机溶剂、溴化钾和四甲基哌啶氧化物，并滴加次氯酸钠的水溶液，然后升高温度至20～25℃进行反应；氧化反应完全后分离获得产物蒈醛酸内酯。

9.如权利要求8所述的蒈醛酸内酯的合成方法，其特征在于，四甲基哌啶氧化物与3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的质量比为(0.01～0.5)∶1；溴化钾、四甲基哌啶氧化物和次氯酸钠的水溶液之间的重量配比为1∶(0.1～0.5)∶(50～100)；所述次氯酸钠水溶液中的氯含量为5～15wt％。

10.如权利要求8或9所述的蒈醛酸内酯的合成方法，其特征在于，所述3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸采用如权利要求1-7中任一所述的合成方法制得。

11.如权利要求10所述的蒈醛酸内酯的合成方法，其特征在于，所述步骤2)中，对三元环中间体(III)上的乙酯基进行水解反应并脱除保护基后，不进行后处理，直接降温并调节其pH值为7～11，然后进行后续的氧化反应。

12.一种卡龙酸的合成方法，包括步骤：使3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸溶于水中，调节pH值为8～10，然后进行氧化反应；所述氧化反应的条件为：在-5～15℃下，加入乙腈、溴化钾和四甲基哌啶氧化物，并滴加次氯酸钠的水溶液，然后搅拌10～50min；再调节pH值至4～7，滴加亚氯酸钠的水溶液，滴加完毕后进行反应；氧化反应完全后分离获得产物蒈醛酸内酯。

13.如权利要求12所述的卡龙酸的合成方法，其特征在于，四甲基哌啶氧化物与3-羟甲基-2，2-二甲基环丙基甲酸的质量比为(0.01～0.5)∶1；溴化钾、四甲基哌啶氧化物、次氯酸钠的水溶液和亚氯酸钠的水溶液之间的重量配比为1∶(0.1～0.5)∶(50～100)∶(30～100)；所述次氯酸钠水溶液和亚氯酸钠的水溶液中的氯含量分别为5～15wt％。