2-甲基丁酸乙酯的合成工艺

简介

2-甲基丁酸乙酯的最常见用途是作为食品添加剂。还可用作有机合成原料，纸张处理剂，纤维工业的柔软剂，动物胶的软化剂[1]。

合成

图1 2-甲基丁酸乙酯的合成路线[2]。

将烯烃（1.0当量）和Pd/C（10重量%，50 mg/mmol）悬浮在HPLC级甲醇（5 ml/mmol）中。将悬浮液置于低压氢化装置中，用氩气吹扫三次，然后用H2加压至两巴。将反应混合物搅拌过夜。真空除去溶剂。将粗产物重新溶解在乙酸乙酯中。通过硅藻土塞过滤并蒸发溶剂。通过柱色谱法（Et2O:戊烷=1:10）纯化粗物质以获得产物2-甲基丁酸乙酯。合成路线如图1所示。

图2 2-甲基丁酸乙酯的合成路线。

向100mL烧瓶中加入2-烷基-2-甲基丙二酸二乙酯（0.035mol）。用20mL DMSO溶解反应混合物。向反应混合物中加入LiCl（0.07摩尔，2.96克）和蒸馏水（0.07 mol，1.26克）。将反应混合物转移到150°C的油浴中。将反应混合物加热回流10小时。将反应混合物冷却至室温。向反应混合物中加入蒸馏水。用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相。用无水Na2SO4干燥溶剂。蒸发溶剂获得产物2-甲基丁酸乙酯。合成路线如图2所示。

图3 2-甲基丁酸乙酯的合成路线。

向配有干燥管的100 mL烧瓶中加入10 mL无水乙醇。在冰水浴中向反应混合物中加入Na（0.035mol，0.80g）。搅拌溶液直到Na完全溶解。将反应装置转移至室温。向反应混合物中滴加甲基丙二酸二乙酯。将反应混合物搅拌30分钟。向混合系统中加入1-溴代烷烃。将反应混合物搅拌1小时。将反应混合物置于80°C的油浴中6小时。整个反应干燥。将反应混合物冷却至室温。通过旋转蒸发除去乙醇。向烧瓶中加入蒸馏水。加入盐酸将pH值调节至<1。用乙酸乙酯萃取所得中间产物三次。用无水硫酸钠干燥合并的油层。蒸发合并的油层。获得产物2-甲基丁酸乙酯。合成路线如图3所示。

参考文献

[1] GB/T 32090.4-2015, 香料第4部分：2-甲基丁酸乙酯[S].

[2] Chen Jing. Synthesis and mass spectra of rearrangement bio-signature metabolites of anaerobic alkane degradation via fumarate addition. Analytical Biochemistry (2020), 600, 113746.