[发明专利]一种异戊烯醛的合成方法

说明书

本发明提供一种异戊烯醛的合成方法，包括如下步骤：将环氧异丁烷进行氢甲酰化反应获得羟基异戊醛，将羟基异戊醛进行分子内脱水反应获得异戊烯醛。本发明提供了一种无需苛刻的反应条件的异戊烯醛的合成方法。

技术领域

本发明涉及异戊烯醛的制备技术领域，特别涉及一种异戊烯醛的合成方法。

背景技术

异戊烯醛(3-甲基-2-烯-1丁醛)是制备维生素E、维生素A和香料产品柠檬醛的关键中间体。现有技术中，工业生产一般采用异丁烯和甲醛发生普林斯反应来制备3-甲基-3-烯-1-丁醇，然后双键异构制备3-甲基-2-烯-1-丁醇，3-甲基-2-烯-1-丁醇再经选择性氧化制备异戊烯醛。这个合成路线中异丁烯和甲醛之间的普林斯反应要在超高压超高温(如250℃、250Bar压力)的苛刻条件下进行；异构反应要使用贵金属催化剂在苛刻的限制条件下进行。此外，异戊烯醇到异戊烯醛的氧化反应，存在对催化剂要求高，氧化产物复杂、副产物多、分离困难等问题。此外，现有的异戊烯醛的工业生产路线还存在工业装置投资巨大、产品收率不高、成本高昂等需继续取得改善的技术问题。

众所周知,环氧化合物是一类重要的基础化工原料,由于分子内环张力的存在,造成这类化合物具有很高的反应活性,广泛用于石油化工、精细化工和有机合成等领域。在一定的反应条件下，环氧化合物可以发生开环羰基化反应。在低碳环氧化合物羰基化开环反应中,氢甲酰化反应一直是研究的热点,它提供了一种廉价的途径来制备β-羟基醛。如CN94191112、CN95195314公开的技术中，环氧乙烷通过氢甲酰化反应制备β-羟基醛，然后通过加氢作用后得到1,3-丙二醇的工艺已经实现工业化。β-羟基醛具有多官能团，可以衍生多种官能团化合物。低碳环氧化物的氢甲酰化反应为工业界提供了一条新的有潜力的路线。但是丙烯以上的、有取代基的环氧化合物的氢甲酰化反应难度显著增加，而且因为环氧化合物性质比较活泼，在反应过程中经常伴随着一些副反应的发生,如异构化、羰基官能团的还原氢化、β-羟基醛的二聚等。目前还鲜有关于丙烯以上的、有取代基的环氧化合物通过氢甲酰化反应来制备相应的醛的工业化成功应用的案例报道。

针对现有异戊烯醛的工业生产路线存在产物复杂、副产物多、产品收率不高、反应苛刻、成本高昂等关键技术问题，本领域亟待开发一种新的异戊烯醛合成路线，以解决所面临的技术难题。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，提供一种无需苛刻的反应条件的异戊烯醛的合成方法。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明提供一种异戊烯醛的合成方法，包括如下步骤：将环氧异丁烷进行氢甲酰化反应获得羟基异戊醛，将羟基异戊醛进行分子内脱水反应获得所述异戊烯醛。

本发明的合成方法，优选的，所述氢甲酰化反应在催化剂存在下进行，所述催化剂包括铑化合物和有机磷配体。采用铑化合物和有机磷配体组合应用，有机磷和铑离子的络合作用可以更好的与铑离子发挥协调作用，并提高铑催化剂的稳定性。进一步优选的，所述铑化合物和有机磷配体的物质的量比为1:10～1000，更优选50-500。优选的，相对于氢甲酰化反应的反应体系总质量，所述催化剂中铑化合物的用量为0.01％～1％，优选0.02-0.1％以获得较佳的催化效果。

本发明的合成方法，优选的，所述铑化合物选自Rh(CO)₂(acac)、RhCl₃·3H₂O、RhCl(CO)₂、Rh₄(CO)₁₂、Rh₆(CO)₁₆和(RhNO₃)₃中的一种或多种。采用优选的铑化合物和有机磷配体组合应用，可以更好的避免采用其他金属催化剂常见的环氧化物的异构、醛的缩合、氢化等副反应，显著的提高收率，更优选采用的铑化合物为Rh(CO)₂(acac)。