[发明专利]一种微通道反应器实现相转移催化β-二羰基化合物烷基化反应的方法

说明书

本发明属于有机合成技术领域，提供了一种微通道反应器实现相转移催化β‑二羰基化合物烷基化反应的方法。该方法利用负载型相转移催化剂在微通道反应器实现相转移催化β‑二羰基化合物烷基化反应，反应温度为20～100℃，停留时间为10～120min，产物收率最高大于95％。该方法中负载型相转移催化剂在降低催化剂用量、提高反应速率的同时，催化剂易回收，降低了反应成本。同时，在微通道反应器中实现“液‑液”两相的相转移反应，极大的缩短了反应时间，实现连续化合成，具有规模生产成本低的优势。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种微通道反应器实现相转移催化β-二羰基化合物烷基化反应的方法。

背景技术

α-烷基化-β-二羰基化合物是许多药物的关键结构。例如三环吡唑并嘧啶、甲基维生素D衍生物和八角茴香倍半萜天然产物等化合物均含有该类结构。专利CN101460448A介绍了一种羰基不对称烷基化的方法，主要针对的是抗抑郁药伊地普伦的立构选择性制备。专利CN107519828A和CN107523328A介绍了一种新型微通道反应器的烷基化方法及装置，主要针对异丁烷和烯烃在酸催化下发生烷基化反应得到烷基化油。专利CN110872232A介绍了利用小分子的金鸡纳碱衍生的季铵盐为相转移催化剂实现β-酮酸酯不对称α-二氟甲基化的方法。专利CN112225643A介绍了一种酸性离子液体在微反应器进行甲酚烷基化反应的方法，主要针对制备4-甲基-2-叔丁基酚和甲基二叔丁基酚。专利109293506A介绍了通过微反应器实现可见光催化分子氧氧化连续制备手性α-羟基-β-二羰基化合物的方法，针对是β-二羰基化合物的氧化反应。

在实际放大过程中采用相转移催化的方式实现β-二羰基化合物烷基化反应，受制于两相间的传质效率导致反应时间延长。小分子的相转移催化剂也通常溶解在其中一相(有机相或水相)中，回收比较困难。

发明内容

本发明属于的目的在于提供一种微通道反应器实现相转移催化β-二羰基化合物烷基化反应的方法。该方法一方面利用微通道反应器强化“液-液”两相间的传质，提高反应速率，缩短反应时间，且反应无放大效应。另一方面采用负载型相转移催化剂在保证良好的催化效果的同时可实现催化剂的高效回收。能够保证β-二羰基化合物烷基化反应的连续化生产，稳定放大和安全生产过程。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案为：

一种微通道反应器实现相转移催化β-二羰基化合物烷基化反应的方法，包括：

β-二羰基化合物、烷基化试剂、负载型相转移催化剂和溶剂混合得到有机相，碱溶解于水中得到水相；有机相和水相通入微通道反应器中进行烷基化反应，得到相应的产物；

所述的β-二羰基化合物和烷基化试剂的摩尔比为1:(1～3)；β-二羰基化合物和负载型相转移催化剂的质量比为1:(0.01～0.2)。

可选的，所述的有机相和水相的流速比为1:(0.1～10)。

可选的，所述的烷基化反应的温度为20～100℃；所述的烷基化反应的时间为10～120min。

可选的，所述的β-二羰基化合物和烷基化试剂的摩尔比为1:(1～1.8)；β-二羰基化合物和负载型相转移催化剂的质量比为1:(0.01～0.1)。

可选的，所述的有机相和水相的流速比为1:(0.5～3)；

所述的烷基化反应的温度为60～100℃；

所述的烷基化反应的时间为10～60min。

可选的，所述的负载型相转移催化剂由载体部分和相转移催化剂部分组成；

所述的载体部分为介孔分子筛、聚苯乙烯树脂和聚乙二醇；

所述的相转移催化剂部分为季铵盐和季鏻盐。