2-甲基戊酸乙酯的合成及用途

2-甲基戊酸乙酯，无色至淡黄色液体，具明显果香，典型描述为‌苹果样香气‌，兼有青香或菠萝样特征，不溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂，是一种饱和脂肪酸酯类有机化合物。

主要用途

1 日化香精‌：广泛用于调配苹果、菠萝等果香型香水、化妆品及洗涤用品香精；

2 ‌食品香料‌：列入 GB 2760 允许使用的食用香料目录，用于配制水果型食用香精（用量需符合国家标准）；

3 科研试剂‌：作为生物化学研究中的有机模型化合物或标准品使用。

合成方法

1在充满氮气的手套箱内，向装有聚四氟乙烯涂层磁力搅拌棒的4 mL小瓶中加入PdBr₂(ACN)₂（0.9 mg，0.0025 mmol）、rac-BIDIME（0.9 mg，0.00275 mmol）和MTBE（1 mL）。用盖子密封小瓶，搅拌过夜/直至溶液澄清（可预先制备 PdBr₂(ACN)₂ 与配体在 MTBE 中的储备液，并在手套箱中存放至少 5 天，催化实验中该配合物的性能无明显变化）。向试管中加入 1-辛烯（79 μL，0.50 mmol）和乙醇（15 μL，0.25 mmol）。用带聚四氟乙烯涂层隔膜的瓶盖密封试管，并用粗短针头刺穿隔膜（针尖不应接触反应混合物）。将装有反应混合物的试管放入配备加热套和内部热电偶的 300 mL 不锈钢 Parr 高压釜中。在将高压釜移出手套箱之前，先将其密封。用一氧化碳（~20 bar）对高压釜进行三次吹扫，然后用一氧化碳（20 bar）和二氢（20 bar）加压。让反应混合物在 40°C 下搅拌 16 小时。冷却至室温，释放压力，打开高压釜。向反应混合物中加入 MTBE 中的间二甲苯溶液作为内标。通过核磁共振光谱法测定反应的光谱收率。基于非手性固定相的 GC-FID 分析测定位置选择性。通过手性固定相的 GC-FID 分析测定对映选择性。在减压下浓缩反应混合物。将残留物经硅胶柱色谱纯化（硅胶，石油醚/二氯甲烷＝9/1）得2-甲基戊酸乙酯。[1]

2向装有干燥管的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（0.035 mol，0.80 g）。搅拌溶液直至Na完全溶解。将反应装置移至室温。将甲基丙二酸二乙酯滴加至反应混合物中。搅拌反应混合物30分钟。向混合体系中加入1-溴烷。搅拌反应混合物1小时。将反应混合物置于80 °C的油浴中6小时。保持整个反应过程无水。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。用乙酸乙酯对所得中间体进行三次萃取。将合并的油层置于无水硫酸钠上干燥。蒸发合并的油层得2-烷基-2-甲基丙二酸二乙酯。向一个100 mL烧瓶中加入2-烷基-2-甲基丙二酸二乙酯（0.035 mol）。用20 mL二甲基亚砜（DMSO）溶解反应混合物。向反应混合物中加入LiCl（0.07 mol，2.96 g）和蒸馏水（0.07 mol，1.26 g）。将反应混合物转移至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。用乙酸乙酯进行三次萃取。合并有机相。用无水Na₂SO₄干燥溶剂。蒸发溶剂得2-甲基戊酸乙酯。

3 将LiAlH₄粉末（0.035 mol，1.33 g）加入干燥的100 mL烧瓶中。在冰水浴中，使用恒压液漏斗将20 mL预先制备的再蒸馏无水THF滴加至烧瓶中。搅拌LiAlH₄直至粉末完全溶解。整个过程中使用干燥管，以防止空气中的水分进入反应体系。将2-甲基烷基乙酸酯溶解于10 mL再蒸馏THF中。通过装有干燥管的恒压液漏斗，将该混合物滴加至THF中的LiAlH₄溶液中。在室温下剧烈搅拌反应混合物6小时，直至整个反应混合物变成灰色的浑浊液体。反应淬灭时，使用恒压液漏斗严格控制加液速率。向反应混合物中加水，直至溶液不再释放氢气。在冰水浴中将稀盐酸滴加至反应混合物中。剧烈搅拌反应混合物，直至沉淀完全溶解。用乙酸乙酯对所得澄清液进行三次萃取。合并有机相。通过加入无水硫酸钠并蒸发除去溶剂得2-甲基戊酸乙酯。

参考文献

[1] Sigrist, M., Das, K., Kurpik, G., Tian, W., Huang, J., Covas, A., ... & Dydio, P. (2026). Regio-and Enantioselective Alkoxycarbonylation of Unactivated Terminal Alkenes under Palladium-Bromide-Monophosphine Catalysis. Journal of the American Chemical Society, 148(25), 26960.