专利名称：制备3,3－二甲基丁酸的方法
技术领域：
本发明涉及制备3，3-二甲基丁酸的新方法。
大家知道3，3-二甲基丁酸是通过在硫酸和BF3中将叔丁基醇或叔丁基氯与1．1-二氯乙烯反应获得的。问题在于1．1-二氯乙烯工业上的可获得性和BF3的处理。此外，已知2-芳基-2-氧代羧酸能够通过与水合肼反应被还原并随后与碱共热(Wolff-Kishner还原反应)生成2-芳基乙酸(见，例如Monath．Chem．1952，83，883，J．Med．Chem．1972，15，1029和J．Heterocycl．Chem．1990，27，1489)。
本发明的目的是提供一种适于工业生产3，3-二甲基丁酸的简单的方法。
因此，本发明提供用于制备式(I)的3，3-二甲基丁酸的方法
其特征在于，将式(II)的三甲基丙酮酸
只要在一种适当的稀释剂存在下，与水合肼反应以生成式(III)的腙
并且随后，只要在一种适当的稀释剂存在下，用一种碱处理。
本发明的方法选择性地和高产率地提供3，3-二甲基丁酸。这令人惊异，因为根据现有技术，本来预期叔-丁基二羟基乙酸脱去羧基非常容易，一旦与胺衍生物(例如苯胺)共热，即生成三甲基乙醛(Houben-Weyl，Methoden derorganischen Chemie，Volume VII／l，page 320)。
此外，在200-220℃，热消除CO2导致新戊酸比率提高(J．Org．Chem．35，3726(1970))。这与α-氧代羧酸非常容易脱去羧基的这种一般陈述相符合(houben-Weyl，Volume VII／l，page 317)。
使用，例如以三甘醇作为稀释剂和氢氧化钾作为碱，根据本发明的方法的过程可以用下列方程表示
根据本发明制备的式(II)的3，3-二甲基丁酸是已知的(见，例如，J．Org．Chem，6，132(1941))。
用作原料的(式II)的三甲基丙酮酸是已知的(见Houben-Weyl，Methodender Organischen Chemie，Volume VII／l，page 320)并且可以从市场上购到或用简单的方法将频哪酮氧化成为叔-二羟基乙酸来制备。
式(III)的肼和水合肼也是已知的(见，J．Prakt．Chem．152，324(1939))。
适于本发明的方法的第一步骤的稀释剂是下列溶剂醇类，特别是多元醇，例如二甘醇和三甘醇(triethylene glycol)，还有甲醇、乙醇、正-或异-丙醇、正-、异-、仲-或叔-丁醇、辛醇、己醇，等，乙二醇、丙-1，2-二醇、乙氧基乙醇、甲氧基乙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚或亚砜，例如二甲基亚砜；砜，例如四氢噻吩砜或它们的混合物。
优选使用三甘醇和二甘醇。
适于本发明的方法的第二步骤的稀释剂是下列溶剂醇类，特别是多元醇，例如二甘醇和三甘醇，还有甲醇、乙醇、正-或异-丙醇、正-、异-、仲-或叔-丁醇、辛醇、己醇，等，乙二醇、丙-1，2-二醇、乙氧基乙醇、甲氧基乙醇、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚或亚砜，例如二甲基亚砜。
优选使用三甘醇和二甘醇。
用于实施本发明的方法的第二步骤的优选的碱是碱金属氢氧化物或碱金属醇盐。例子有氢氧化钠、氢氧化钾和乙醇钠和叔丁醇钠。
优选使用氢氧化钾或氢氧化钠。
本发明的方法的第一步骤在0℃-200℃之间，优选在20℃-180℃的温度之间进行。
本发明的方法的第二步骤在100℃-280℃之间，优选在100℃-250℃的温度之间进行。
二个步骤一般都在大气压下进行。
在实施本发明的方法时，在第一步骤中每摩尔式(II)的化合物使用1-10摩尔，优选1-7摩尔的水合肼。
在第二步骤中，每摩尔式(III)的化合物使用1-10摩尔，优选1-7摩尔的碱。
本发明的方法的第一步骤一般是通过在合适的稀释剂里将三甲基丙酮酸与水合肼共热直到反应结束，如果需要，共沸除去水。
为了加工，将醇溶剂在减压下蒸发至干燥。形成的腙一般可以直接用于第二步骤。
本发明的方法的第二步骤一般是通过将由第一步骤得到的式(III)的化合物与上述量的碱在合适的稀释剂中在上述的温度下共热直到气体放出(去除氮)结束来进行的。
为了加工，将反应混合物与例如水混合，并且酸化，产物用一种合适的萃取剂萃取，随后蒸馏。
合适的萃取剂的例子有脂族、脂环或芳族烃，例如石油醚，己烷、庚烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯或萘烷；卤化烃，例如氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷或三氯乙烷；醚类，例如二乙醚、二异丙基醚、甲基丁基醚、甲基叔-戊基醚、1，2-二甲氧基乙烷或1，2-二乙氧基乙烷；腈类，例如乙腈、丙腈、正-或异-丁腈或苄腈；酯类，例如乙酸甲酯或乙酸乙酯。
根据本发明的方法的一个特殊的实施例，式(III)的中间体不是分离的，而是将第一和第二步骤结合在一起并且作为一釜反应进行。
例如，通过将式(II)的化合物、水合肼和碱在一种合适的溶剂里(见上文)在回流下加热直到再没有腙形成，蒸发掉过量的水合肼并继续加热残留物直到气体放出结束为止。随后，将产物加工，例如如上文所述。
3，3-二甲基丁酸作为中间体可以用于杀虫剂、杀菌剂或除草剂有效化合物的合成(见，例如，EP-A-0 528 156)。
实施例将28g三甲基丙酮酸、30g水合肼和62．8g的氢氧化钾在200ml的三甘醇(triethylene glycol)中，在回流温度下加热2小时。过量的水合肼随后被蒸馏掉而加热继续继续直到气体放出停止为止。内部温度达到190-200℃。冷却之后，将混合物与300ml的H2O混合并用浓盐酸将pH调节到2。含水相用甲苯反复萃取，混合的有机相进行分馏。在66-68℃和8mbar下，分离出22．4g(理论值，90％)的3，3-二甲基丁酸。
权利要求
1.式(I)的3，3-二甲基丁酸的制备方法
其特征在于，将式(II)的三甲基丙酮酸
若在一种适当的稀释剂存在下，与水合肼反应以生成式(III)的腙
并且随后，若在一种适当的稀释剂存在下，用一种碱处理。
全文摘要
本发明涉及制备3,3－二甲基丁酸的新方法,通过三甲基丙酮酸与水合肼反应并将生成的粽用碱处理。
文档编号C07C53/00GK1205325SQ9810297
公开日1999年1月20日 申请日期1998年6月10日 优先权日1998年6月10日
发明者U·斯特泽 申请人:拜尔公司