專利名稱：4－烷基環(huán)已基乙酸的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于4-烷基環(huán)己基乙酸(I)的合成方法，此化合物的結(jié)構(gòu)式如下 式中R為氫原子或碳原子數(shù)為1-6的直鏈或支鏈烷基。
背景技術(shù)：
化合物(I)是液晶、醫(yī)藥等精細(xì)化學(xué)品合成中的重要中間體，目前有關(guān)它的合成方法有兩種，一種是官能團轉(zhuǎn)換法，有文獻(xiàn)(Garry G W，LiquidCrystal.1989，6(4)467-480)報道以4-烷基環(huán)己基甲酸為起始原料，經(jīng)過多步反應(yīng)制得化合物(I)，產(chǎn)率很低(低于10％)，而且要使用劇毒氰化物進(jìn)行氰化反應(yīng)，操作危險性大、易造成環(huán)境污染。另一種方法是催化加氫法，它以4-烷基苯乙酸為起始原料，在催化劑存在下，進(jìn)行催化加氫反應(yīng)可直接一步制得化合物(I)。日本專利昭53-97973報道采用氧化鉑催化劑，在醋酸介質(zhì)中，以4-烷基苯乙酸為原料加氫制得化合物(I)。美國專利2001/0031858報道在鹽酸水溶液介質(zhì)中，采用負(fù)載型銠/碳催化劑應(yīng)用于α-氨基苯乙酸的加氫反應(yīng)，獲得α-氨基環(huán)己基乙酸。但是上述兩種方法所采用的催化劑價格昂貴，并且反應(yīng)在酸性介質(zhì)中進(jìn)行，需使用耐腐蝕性設(shè)備，增加了成本，因而不適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種4-烷基環(huán)己基乙酸(I)的合成方法，其步驟簡單，條件容易控制，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的合成反應(yīng)式如下 式中R為氫原子或碳原子數(shù)為1-6的直鏈或支鏈烷基，本發(fā)明的合成方法是以4-烷基苯乙酸，其分子結(jié)構(gòu)式如(II)所示，其中R與化合物(I)中的R相同，溶于無機堿水溶液中，在負(fù)載型釕/碳催化劑存在下通入氫氣，反應(yīng)溫度為50-200℃，反應(yīng)壓力是1-10MPa，反應(yīng)至不再吸氫后繼續(xù)維持1-2小時，反應(yīng)液冷卻、過濾，濾液中加入鹽酸水溶液調(diào)整PH值為酸性，用乙酸乙酯萃取，萃取液用水洗后蒸餾，得到產(chǎn)物(I)。
所述的催化劑釕/碳使用前進(jìn)行如下處理通入氫氣，加熱保持2小時，加熱溫度為120-250℃，在氫氣氛中冷卻至室溫，與蒸餾水混合。
所述的催化劑釕/碳中釕的負(fù)載量為1-20％。
所述的催化劑釕/碳與反應(yīng)物的重量比為1-30％。
所述的無機堿是氫氧化鈉或氫氧化鉀。
所述的無機堿與反應(yīng)物的摩爾比為5∶1-1∶1。
本發(fā)明的優(yōu)選條件為反應(yīng)溫度為80-150℃，反應(yīng)壓力是4-6MPa，催化劑使用前處理溫度是150-220℃，催化劑釕/碳中釕的負(fù)載量是3-8％，催化劑釕/碳與反應(yīng)物的重量比為2-10％，無機堿與反應(yīng)物的摩爾比為1.5∶1-1∶1。
本發(fā)明以化合物4-烷基苯乙酸為原料，在無機堿水溶液介質(zhì)中，采用價格較低的負(fù)載型釕/碳催化劑，加氫生成化合物4-烷基環(huán)己基乙酸，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率高，反應(yīng)條件溫和。本發(fā)明的合成方法步驟簡單，條件容易控制，易于進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
催化劑處理稱取10g己于110℃干燥的5％市售負(fù)載型釕/碳催化劑，填入到可通氫氣的石英玻璃管中，在氫氣氛中從室溫升至200℃，升溫速率為100℃/h，在200℃下保持2小時，并在氫氣氛中冷卻至室溫，然后在氮氣保護(hù)下與10g蒸餾水混合后，密封保存。
實施例1在500ml高壓釜中，加入17.8g(0.1mol)4-丙基苯乙酸，100ml蒸餾水，4.4g(0.11mol)氫氧化鈉，1.78g經(jīng)過處理的5％釕/碳催化劑(含水50％)。蓋好釜蓋，通氫氣，排空氣，反復(fù)三次。開動攪拌，加熱升溫至120℃，保持釜內(nèi)壓力為5MPa，并且反復(fù)通氫氣至不再吸氫后繼續(xù)維持2小時，終止反應(yīng)，待冷卻后，抽出釜內(nèi)反應(yīng)液，過濾除去催化劑，在濾液中加入30％鹽酸水溶液調(diào)整PH＝2，每次用50毫升乙酸乙酯萃取兩遍，萃取液合并后用40毫升水洗三遍，此溶液經(jīng)氣相色譜分析，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率100％。然后蒸餾除去溶劑，得到無色油狀物4-丙基環(huán)己基乙酸17.4g，產(chǎn)率95％。產(chǎn)物紅外光譜分析(溴化鉀壓片法)2500-3300cm-1，COOH締合吸收峰；2956、1377cm-1，CH3吸收峰；2922、2853、1450cm-1，CH2吸收峰；1709cm-1，C＝O吸收峰；1298cm-1，C-O吸收峰。從紅外光譜圖中可知產(chǎn)物為4-丙基環(huán)己基乙酸。
實施例2在500ml高壓釜中，加熱升溫至160℃，保持釜內(nèi)壓力為3MPa，其它條件同實施例1。萃取溶液經(jīng)氣相色譜分析，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率100％。得到無色油狀物4-丙基環(huán)己基乙酸17.3g，產(chǎn)率94％。
實施例3在500ml高壓釜中，加入12g(0.3mol)氫氧化鈉，其它條件同實施例1。萃取溶液經(jīng)氣相色譜分析，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率100％。得到無色油狀物4-丙基環(huán)己基乙酸17.1g，產(chǎn)率93％。
實施例4在500ml高壓釜中，加入13.6g(0.1mol)苯乙酸，加熱升溫至110℃3，其它條件同實施例1。萃取溶液經(jīng)氣相色譜分析，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率100％。得到無色油狀物環(huán)己基乙酸13.3g，產(chǎn)率94％。產(chǎn)物紅外光譜分析(溴化鉀壓片法)2500-3300cm-1，COOH締合吸收峰；2924、2851、1447cm-1，CH2吸收峰；1705cm-1，C＝O吸收峰；1295cm-1，C-O吸收峰。從紅外光譜圖中可知產(chǎn)物為環(huán)己基乙酸。
實施例5在500ml高壓釜中，加入6.1g(0.11mol)氫氧化鉀，加熱升溫至140℃。其它條件同實施例1。萃取溶液經(jīng)氣相色譜分析，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率100％。得到無色油狀物4-丙基環(huán)己基乙酸17.4g，產(chǎn)率95％。
比較例1在500ml高壓釜中，加入1.78g市售5％鈀/碳催化劑(含水50％)。其它條件同實施例1。萃取溶液經(jīng)氣相色譜分析，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率20％。
比較例2在500ml高壓釜中，加入3.5g雷尼鎳催化劑，加熱升溫至200℃，保持釜內(nèi)壓力為10MPa，其它條件同實施例1。萃取溶液經(jīng)氣相色譜分析，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率40％。
上述兩個比較例，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率很低，不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.4-烷基環(huán)己基乙酸的合成方法，其分子結(jié)構(gòu)式如(I)所示 式中R為氫原子或碳原子數(shù)為1-6的直鏈或支鏈烷基，其特征是以4-烷基苯乙酸，其分子結(jié)構(gòu)式如(II)所示，其中R與化合物(I)中的R相同，溶于無機堿水溶液中，在負(fù)載型釕/碳催化劑存在下通入氫氣，反應(yīng)溫度為50-200℃，反應(yīng)壓力是1-10MPa，反應(yīng)至不再吸氫后繼續(xù)維持1-2小時，反應(yīng)液冷卻、過濾，濾液中加入鹽酸水溶液調(diào)整PH值為酸性，用乙酸乙酯萃取，萃取液用水洗后蒸餾，得到產(chǎn)物(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-烷基環(huán)己基乙酸的合成方法，其特征是所述的催化劑釕/碳使用前進(jìn)行如下處理通入氫氣，加熱保持2小時，加熱溫度為120-250℃，在氫氣氛中冷卻至室溫，與蒸餾水混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-烷基環(huán)己基乙酸的合成方法，其特征是所述的催化劑釕/碳中釕的負(fù)載量為1-20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-烷基環(huán)己基乙酸的合成方法，其特征是所述的催化劑釕/碳與反應(yīng)物的重量比為1-30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-烷基環(huán)己基乙酸的合成方法，其特征是所述的無機堿是氫氧化鈉或氫氧化鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4-烷基環(huán)己基乙酸的合成方法，其特征是所述的無機堿與反應(yīng)物的摩爾比為5∶1-1∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中之一所述的4-烷基環(huán)己基乙酸的合成方法，其特征是本發(fā)明的優(yōu)選條件是反應(yīng)溫度為80-150℃，反應(yīng)壓力是4-6MPa，催化劑使用前處理溫度是150-220℃，催化劑釕/碳中釕的負(fù)載量是3-8％，催化劑釕/碳與反應(yīng)物的重量比為2-10％，無機堿與反應(yīng)物的摩爾比為1.5∶1-1∶1。
全文摘要
本發(fā)明以化合物4－烷基苯乙酸為原料，在無機堿水溶液介質(zhì)中，采用價格較低的負(fù)載型釕/碳催化劑，加氫生成化合物4－烷基環(huán)己基乙酸，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率高，反應(yīng)條件溫和。本發(fā)明的合成方法步驟簡單，條件容易控制，易于進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C53/134GK1443747SQ0311464
公開日2003年9月24日 申請日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者楊永忠, 高仁孝, 劉曉春, 劉騫峰, 劉鴻, 陳謙, 王建文 申請人:西安瑞聯(lián)近代電子材料有限責(zé)任公司