[发明专利]一种3-甲基-2-丁烯-1-醛的制备方法

说明书

本发明提供了一种3‑甲基‑2‑丁烯‑1‑醛的制备方法，该方法在催化剂的存在下，使异丁烯和甲酸甲酯反应生成3‑甲基‑2‑丁烯‑1‑醛。其中甲酸甲酯转化率达到98％以上,选择性达到96％以上。本发明以甲酸甲酯为原料合成3‑甲基‑2‑丁烯‑1‑醛，反应流程简单，三废排放量减少，设备投资少，连续可操作性更强，适合工业化。

技术领域

本发明涉及合成柠檬醛的重要中间体3-甲基-2-丁烯-1-醛的制备方法，属于有机化工合成技术领域。

背景技术

3-甲基-2-丁烯-1-醛是一种重要的化工中间体，广泛应用于杀虫剂、维生素、染料、香料等领域。

CN101709026A描述了一种以3-甲基-2-丁烯醇为原料，采用含氧气体作为氧化剂，在催化剂和助剂的作用下氧化得到3-甲基-2-丁烯-1-醛，反应时间大于6h，3-甲基-2-丁烯-1-醛收率最高88％。该方法中氧化反应时间长，且其原料3- 甲基-2-丁烯醇一般通过3-甲基-3-丁烯-1-醇异构化获得，而3-甲基-3-丁烯-1-醇则需通过甲醛和异丁烯在高温高压条件下获得，由此看出其原料合成过程复杂，路线长，成本高投资大。

CN101381292B描述了一种以2-甲基-3-丁炔-2-醇为原料，在重排催化剂作用下得到2-甲基-3-丁炔-2-醇和3-甲基-2-丁烯-1-醛混合物，3-甲基-2-丁烯-1-醛最高为93％。该方法中的原料2-甲基-3-丁炔-2-醇以乙炔、丙酮为原料，通过炔化反应获得，其反应后处理及分离过程复杂，生产操作繁琐，成本较高。

CN109422633A描述了一种以异戊烯醇在催化剂作用下氧化制备异戊烯醛，催化剂以氧化铝为载体，以0.1～5％的金为活性组分，0.01～2％的碱金属和碱土金属为助剂，在高温条件下通入空气或氧气进行反应。该方法催化剂活性组分金含量较高，成本较高，且其原料异戊烯醇制备复杂，合成成本较高。

WO2008037693提供了一种以3-甲基-3-丁烯-1-醇为原料，首先经过氧化得到3-甲基-3-丁烯-1-醛，然后3-甲基-3-丁烯-1-醛在醋酸钠存在下重排得到3-甲基 -2-丁烯-1-醛。该方法需要经过氧化和重排两步反应，操作繁琐，其原料3-甲基 -3-丁烯-1-醇需通过甲醛和异丁烯在高温高压条件下获得，其反应条件苛刻，成本较高，缺乏竞争力。

CN110368937A公开了一种以3-甲基-2-丁烯-1-醇合成3-甲基-2-丁烯-1-醛的方法，催化剂以铜硅为载体，负载活性组分钼、碲，其3-甲基-2-丁烯-1-醇转化率最高为85％，转化率较低，造成产物3-甲基-2-丁烯-1-醛分离困难，且3-甲基 -2-丁烯-1-醇合成较为复杂，成本较高。

通过上述现有技术可知，目前合成3-甲基-2-丁烯-1-醛主要以3-甲基-2-丁烯 -1-醇为原料，而3-甲基-2-丁烯-1-醇的主要包括以下制备方法：

1、普林斯法：以甲醛和异丁烯为原料，经过高温高压反应获得3-甲基-3- 丁烯-1-醇，在Pd催化剂作用下经转位反应获得3-甲基-2-丁烯-1-醇；

2、炔醇异构法：丙酮和乙炔在碱性催化剂作用下反应，获得2-甲基-3-丁炔-2-醇，在Pd/C催化剂作用下部分加氢获得甲基丁烯醇，再经异构反应获得3- 甲基-2-丁烯-1-醇；

3、异戊二烯法：异戊二烯和氯化氢反应生成氯代异戊烯，经转位得到1-氯 -3-甲基-2-丁烯，与醋酸钠反应得到对应醋酸酯，继续水解获得3-甲基-2-丁烯-1- 醇。

但上述合成3-甲基-2-丁烯-1-醛的方法普遍存在反应时间长、催化剂制备复杂和成本高、收率低的缺点，同时，原料3-甲基-2-丁烯-1-醇获得困难，涉及的合成工艺复杂，原料成本高，造成3-甲基-2-丁烯-1-醛总收率降低，三废处理量大，投资成本高，经济竞争力低。

发明内容