[发明专利]4,4‑二甲基‑2‑环戊烯‑1‑酮的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于有机合成化学领域，具体涉及4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮的一种制备方法。

背景技术：

4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮(1)是一个结构较为独特的有机化合物，结构中存在α，β- 不饱和酮官能团，易于作进一步的结构衍生，因而受到有机合成工作者的关注，经常被用于药物和复杂大分子的合成，尤其是近40年来广泛用于活性天然产物特别是萜类化合物的全合成。然而，由于其价格昂贵，从而严重阻碍了它在有机合成中的应用。

4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮(1)

目前，4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮的主要合成方法如下：

(1)文献(A Useful Preparation of Cyclopentenones，Synthesis 1976；1976(4)： 240-241)报道了一种以3，3-二甲基环戊烯酮为原料，氯化钯、四氯苯醌催化合成4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮的方法。该方法的优点在于步骤简单，仅一步就完成合成，但是其缺点也非常明显，即原料3，3-二甲基环戊烯酮来源困难，价格十分昂贵，该合成方法具体如下：

(2)文献(A Convenient Synthesis of 4，4-dimethylcyclopentenon，Synthetic Communication，10(4)， 273-278(1980))报道了以异丁醛为原料，经羰基α-位烃化、氧化及分子内羟醛缩合等三步反应得到4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮，该方法虽然看似步骤简单，但具有实际操作条件苛刻，工作量繁杂，实验结果不稳定等缺点，具体过程如下：

(3)文献(J.AM.CHEM.SOC.2003，125，1567-157)报道了一种以异丁腈为起始原料的合成方法，该方法后两步反应与方法2的后两步反应相同，但多了将氰基还原成醛基这一步，因而合成路线更长，加上各步反应所涉及的试剂普遍较昂贵，导致成本过高，具体合成过程如下：

发明内容：

本发明公开了一种原料简单易得、操作简便、经济适用的4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮的制备方法。

本发明的制备方法包括以下步骤：

步骤(1)：以5，5-二甲基-1，3-环己二酮(2)为起始原料，在三乙胺作用下，与对甲苯磺酰基叠氮反应，得到5，5-二甲基-2-重氮基-1，3-环己二酮(3)。

步骤(2)：步骤(1)中所得产物5，5-二甲基-2-重氮基-1，3-环己二酮(3)溶于无水四氢呋喃和无水甲醇，在紫外光照射下进行Wolff重排反应得到产物4，4-二甲基-2-氧代环戊基甲酸甲酯(4)。

步骤(3)：步骤(2)所得产物4，4-二甲基-2-氧代环戊基甲酸甲酯(4)溶于有机溶剂，加入N-溴代丁二酰亚胺以及醋酸铵反应，得到4，4-二甲基-2-溴环戊酮(5)。

步骤(4)：步骤(3)所得产物4，4-二甲基-2-溴环戊酮(5)溶于DMF中，加入碳酸锂、溴化锂、对苯二酚回流反应，得到产物4，4-二甲基-2-环戊烯-1-酮(1)。

所述步骤(1)中，5，5-二甲基-1，3-环己二酮(2)与三乙胺、对甲苯磺酰基叠氮的摩尔比例为1：1：1，反应温度为0℃。

所述步骤(2)中，5，5-二甲基-2-重氮基-1，3-环己二酮(3)与无水甲醇的摩尔比例为1：15，反应温度为室温，所使用的紫外灯波长范围为300nm～400nm，优选365nm。

所述步骤(3)中，有机溶剂指四氢呋喃、乙醚或四氯化碳中的一种，优选乙醚，4，4-二甲基-2-氧代环戊基甲酸甲酯(4)与N-溴代丁二酰亚胺、醋酸铵的摩尔比例为1∶1～1.5∶0.1～1，优选1∶1.05∶0.7，反应温度为0℃～34℃，反应时间为15～120分钟。

所述步骤(4)中，4，4-二甲基-2-溴环戊酮(5)与碳酸锂、溴化锂、对苯二酚的摩尔比例为1∶1～15∶1～15∶0.02～0.1，优选1∶15∶1∶0.02，反应温度为80℃～160℃，优选150℃，反应时间10～15小时。

本发明突出的实质性优点和显著的改进主要体现在：

(1)所选取的初始原料简单易得、价格低廉，且各步反应所使用的试剂也具有价格低廉的优势，从而大大降低了合成成本。

(2)本发明与现有的技术相比较，优势主要有：