己酸的常规合成

简介

己酸，又称正己酸，分子式是CH3CH2CH2CH2CH2COOH，分子量为116.1509，己酸是我国规定允许使用的食用香料，主要用于干酪、奶油和水果香精中[1]。

合成

图1 己酸的合成路线[2]。

方法一：向1mmol硝基衍生物在6mL MeOH中的溶液中加入16mL 0.5M Na2HPO4在1N NaOH溶液中的溶液。1小时后，向搅拌的悬浮液中加入2 mmol Oxone®的3 mL水溶液。将所得混合物在室温下搅拌1小时，然后用10%HCl溶液酸化并用乙酸乙酯萃取。合并的有机层用盐水洗涤，干燥并蒸发得到标题化合物己酸。产率98%。合成路线如图1所示。

方法二：将硝基烷烃（1.25 mmol）和氢氧化钾（57 mg，1.5 mmol，1.2当量）在MeOH（5 mL）中的溶液与KMnO4（393 mg，2.5 mmol，2.0当量）和Na2HPO4（355 mg，2.5毫摩尔，2.0当量。将产物流洗脱到搅拌的双相混合物中，该混合物由氯化钠和硫代硫酸钠（200 mg）饱和的1M HCl水溶液（30 mL）和EtOAc（15 mL）制备。用EtOAc多次提取最终溶液。干燥最终溶液。真空除去溶剂得到标题化合物己酸。合成路线如图1所示。

图2 己酸的合成路线。

向醛（1mmol）和PVP-POCl3（0.5g）在乙腈（5mL）中的悬浮液中滴加35%过氧化氢（3mmol）。反应混合物在45℃下搅拌1-12小时。反应完成后（TLC），将混合物过滤并通过硅胶柱色谱纯化，得到72-98%产率的所需产物己酸。产率98%。

图3 己酸的合成路线。

将NaBH4（0.010 g，0.2774 mmol）缓慢加入Pd/C（0.074 g，0.069 mmol）在H2O（13 mL）中的悬浮液中，然后加入K2CO3（1.14g，8.322 mmol）。向所得悬浮液中加入醇（2.774 mmol）和MeOH（7.0 mL）。在室温下在O2气球下剧烈搅拌所得反应混合物。或者，使用几个气球，通过长针将O2气体吹到混合物中。通过TLC（硅胶）监测氧化反应的进展。用去离子水中和混合物。HCl并用EtOAc（3×20 mL）萃取水层。分离有机层，干燥（MgSO4）并在旋转蒸发器上浓缩。通过快速硅胶柱色谱法（EtOAc-正己烷，1:3-7）纯化残留物得到标题化合物己酸。

参考文献

[1] 马鸿志，武文宇，于子强，赵继华，高明，汪群慧.微生物合成己酸的基本原理：能量代谢及影响因素[J].工程科学学报，2023，45(04):681-692.

[2] An， Gwangil; et al. Pd/C and NaBH4 in basic aqueous alcohol: an efficient system for an environmentally benign oxidation of alcohols. Synthesis (2010)， (3)， 477-485.