4,4-二甲氧基-2-丁酮的制备及应用

背景及概述

4,4-二甲氧基-2-丁酮又名乙酰乙醛缩二甲醇是一种极为重要的精细化工原料，广泛应用于医药、农药、感光材料、合成橡胶等领域。但中国对4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成研究不多，同时未见其后续精细化工产品开发应用报道。为加速4,4-二甲氧基-2-丁酮研究工作和推广应用,本文就4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成工艺及其一些具有发展前景作简要综述。

应用

4,4-二甲氧基-2-丁酮是合成药物奈韦拉平的关键中间体。奈韦拉平由德国柏林格·英格尔海姆公司研制，1996年在美国上市，属于非核苷类逆转录酶抑制剂，是一种能有效抑制人体免疫缺陷病毒(HIV-1)的抗艾滋病药物。以4,4-二甲氧基-2-丁酮为原料经Knoevenagel缩合、环合、氯化、水解、最后Hofmann降解制得奈韦拉平。

制备

4,4-二甲氧基-2-丁酮是一种价值高而又用途广泛的精细化工原料,而中国的合成目前只有极少数几个厂家生产,因此，对4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成工艺进行研究势在必行。其合成反应式如下图：

图1 4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成反应式

实验操作：

首先在一个带温度计、搅拌和冷凝装置的2L三口烧瓶中,加入579g28%甲醇钠的甲醇溶液(其中含3mol甲醇钠)。溶液加热到40℃，滴加191g(3.3mol)丙酮与540g(9mol)甲酸甲酯混合溶液，滴加过程持续3h。滴毕，搅拌1h。再在另一个带温度计、搅拌、冷凝装置和pH计的3L四口烧瓶中,加入600ml甲醇和少量的浓硫酸(约10g)使 pH=0.2。在30℃下将上述所得的混合液与浓硫酸同时滴入,浓硫酸控制体系的pH值在0~1，滴加时间约为1h,滴入的浓硫酸为152 g(1.55 mol)。滴毕，反应4h。然后用20%的Na2CO3中和至PH=7;萃取,减压蒸馏,于267kPa下收集70~71℃的馏分,得几乎纯的4,4-二甲氧基-2-丁酮317g(2.10 mol)(基于甲醇钠收率达80%)。

参考文献

[1]Journal of the American Chemical Society, , vol. 72, p. 2613 Organic Syntheses, , vol. 32, p. 80