早期的合成方法由ClaIser等人提出,涉及在氯化铵存在下,将乙酰丙酮酸酯乙酯与原甲酸三乙酯在无水乙醇中缩合,但该方法反应时间长达7天,且后处理步骤繁琐.此外,中国专利1216992描述了一种以甲磺酸或浓硫酸为催化剂的合成工艺,尽管反应时间有所缩短,但存在大量废酸水产生的问题,导致环境污染和设备腐蚀.
为了解决这些问题,亟需一种反应时间短,环境污染小且适用于工业化生产的合成方法.
一种改进的合成方法采用酸催化剂,将乙酰丙酮酸酯与原甲酸酯在烷基醇中进行缩合反应,生成(2-烷氧基-4-氧代)-戊-2-烯酸酯类化合物.该方法的收率高达85-95%,产品纯度≥98.5%.其优势在于操作简便,反应条件温和,催化剂可回收套用,且对环境友好.
合成路线及条件:
1.催化剂:聚苯乙烯负载路易斯酸(如三氯化铝,三氟化硼,三氯化铁等)或全氟取代树脂磺酸(如NafIon-H树脂).
2.原料比例:乙酰丙酮酸酯:原甲酸酯:酸催化剂=1:1.1-10:0.05-0.1.
3.溶剂:无水C1-C4脂肪醇(如甲醇,乙醇,正丙醇等).
4.反应温度:25-80℃.
5.反应时间:2-50小时.
通过优化反应条件,可以实现更高的收率和产品纯度.例如,在乙酰丙酮酸酯与甲醇的重量体积比为1:1.3-5.5(g/ml),反应温度为45-50℃,反应时间为5-10小时的条件下,催化效果最佳.