阅读说明：本技术 一种5-氧杂壬二酸的合成方法 (Synthesis method of 5-oxaazelaic acid ) 是由 徐红岩 张志文 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种5-氧杂壬二酸的合成方法,主要解决其有效合成方法缺乏的技术问题。本发明合成方法包括以下步骤：氮气保护下,向1,4-丁二醇和氢氧化钾的DMSO溶液中加入4-溴丁基苄醚,生成化合物1；化合物1在甲醇中,氢气环境下,经Pd/C催化脱苄,生成化合物2；化合物2在丙酮中经Jones试剂氧化,生成目标化合物3。反应式如下：<Image he="93" wi="550" file="539242DEST_PATH_IMAGE002.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>,本发明反应时间短、反应温和、产品纯度高、收率高。(The invention relates to a synthesis method of 5-oxaazelaic acid, which mainly solves the technical problem that the effective synthesis method is lacked. The synthesis method comprises the following steps: under the protection of nitrogen, adding 4-bromobutyl benzyl ether into a DMSO solution of 1, 4-butanediol and potassium hydroxide to generate a compound 1; the compound 1 is subjected to Pd/C catalytic debenzylation in methanol under the hydrogen environment to generate a compound 2; compound 2 was oxidized in acetone with Jones reagent to yield target compound 3. The reaction formula is as follows: the method has the advantages of short reaction time, mild reaction, high product purity and high yield.)

一种5-氧杂壬二酸的合成方法

技术领域

本发明涉及到5-氧杂壬二酸的合成方法。

背景技术

5-氧杂壬二酸（CAS：7423-25-8）主要被当作有机小分子化合物的合成砌块；同时，在增塑剂领域也被广泛研究。目前关于该化合物合成的报道较少，主要合成路线有：

Otto Meth-Cohn等在化学学会期刊报道（Journal of the Chemical Society -Perkin Transactions 1,1997,21,3197-3204）,以双(3-氯丙基)醚为原料，90℃下DMSO溶液中与***反应生成4-（3-氰基丙氧基）-丁腈；再以红球菌AJ270将4-（3-氰基丙氧基）-丁腈水解成5-氧杂壬二酸。Nishigori（Kobunshi Kagaku, 1951,8,249）、德国专利919167等以γ-丁内酯为原料，在120-130℃下与氢氧化钾混合，然后在氧化铝存在下于180-230℃下加热脱水生成5-氧杂壬二酸。Saotome等在日本化学学会会刊（Bulletin of theChemical Society of Japan,1966,39,485）同样以γ-丁内酯为原料，与氢氧化钾和碳酸钠混合后，在更高的温度（260℃）下脱水生成5-氧杂壬二酸。以上合成方法都涉及剧毒化学品或高温反应，不太适合在合成实验室进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种5-氧杂壬二酸的合成方法，主要解决其有效合成方法缺乏的技术问题。

本发明技术方案为：一种5-氧杂壬二酸的合成方法，其特征是包括以下步骤：第一步，氮气保护下，向1,4-丁二醇和氢氧化钾的DMSO溶液中加入4-溴丁基苄醚，生成化合物1；第二步，化合物1在甲醇中，氢气环境下，经Pd/C催化脱苄，生成化合物2；第三步，化合物2在丙酮中经Jones试剂氧化，生成目标化合物3。

合成线路如下：

。

第一步4-溴丁基苄醚、1,4-丁二醇和氢氧化钾的摩尔比为1:5:7.5，室温反应1小时；第二步所用Pd/C含水量50%、钯含量为干基重量10%，化合物1与Pd/C质量比为1:0.05，常压氢化，室温反应2小时；第三步Jones试剂加入量为3当量，室温反应30时间分钟。

DMSO为二甲基亚砜；Jones试剂又名琼斯试剂。由三氧化铬、硫酸与水配成的水溶液。将26.72克三氧化铬以少量水溶解,然后缓慢滴入23毫升浓硫酸，再以水稀释至100毫升即得。为选择性氧化有机化合物的试剂。

本发明的有益效果是：反应时间短；反应条件温和，不涉及高温高压和危险试剂；产品纯度高；产品收率高。

具体实施方式

实施例

步骤1：

1升四口瓶中加入KOH（59.0 g, 1.05 mol），DMSO（680 mL）和1,4-丁二醇（63.0 g,0.70 mol），开启搅拌，氮气保护下加入4-溴丁基苄醚（34.0 g, 0.14 mol），室温下反应1小时。反应液倒入水中淬灭（6.8 L），二氯甲烷萃取(1.7 L×2)；合并有机相，饱和食盐水洗涤（1 L×2)，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干。粗产物用硅胶柱色谱分离（石油醚:乙酸乙酯体积比 = 5:1），得到高纯度化合物1（29.0 g, 11.5 mmol, 82.2%）。¹H NMR (400 MHz,CDCl₃): 7.40-7.23 (m, 5H), 4.50 (s, 2H), 3.65-3.60 (m, 2H), 3.52-3.41 (m,6H), 1.74-1.60 (m, 8H) ppm。

步骤2：

500 mL单口瓶中加入化合物1（16.4 g, 58.5 mmol），甲醇（330 mL）,Pd/C (0.82 g，为含水量50%的湿Pd/C，Pd含量为干基重量10%),氢气球环境、室温下反应2小时。反应液过滤，滤液浓缩得到高纯度化合物2（10.0 g, 55.7 mmol, 95.3%）。¹H NMR (400 MHz, CDCl₃):3.62 (t, J = 6.0 Hz, 4H), 3.52-3.40 (m, 4H), 1.72-1.60 (m, 8H) ppm。

步骤3：

500毫升四口瓶中加入化合物2（10.0 g, 55.7 mmol），丙酮（210 mL），开启搅拌，加入Jones试剂（62 mL, 165.5 mmol），室温下反应30分钟。反应液倒入0.5 M氢氧化钠溶液中淬灭（600 mL），乙酸乙酯萃取(150 mL×2)，弃去有机相。水相再用1 M盐酸调节pH值为1-2，乙酸乙酯萃取(150 mL×2)，有机相用饱和食盐水洗涤（100 mL×2)，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋干，得到高纯度目标化合物3（9.6 g, 50.4 mmol, 90.5%）。¹H NMR (400 MHz,CDCl₃): 3.50-3.40 (m, 4H), 2.44 (t, J = 7.2 Hz, 4H), 1.94-1.83 (m, 4H) ppm。