3-羥基己酸乙酯(ETHYL 3-HYDROXYHEXANOATE,CAS: 2305-25-1)為無色液體,沸點為90-92 °C(14 mm Hg),密度為0.974 g/mL,分子式為C8H16O3,分子量160.21,其外觀如圖1所示。
圖1. 3-羥基己酸乙酯外觀
3-羥基己酸乙酯呈水果香氣,天然品存在于橙汁、甜橙油、葡萄柚汁、菠蘿、康乃克酒、威士忌、紫西番蓮果、黃西番蓮果汁、印度木蘋果、木瓜等中。3-羥基己酸乙酯是GB2760—96規(guī)定為允許使用的食品用香料,用于焙烤制品、早餐谷類、其他谷物制品、冷飲、明膠凍、布丁、飲料(含醇、無醇)、乳制品、水果冰品、糖果、糖霜、果醬、膠姆糖。[1]
3-羥基己酸乙酯是醫(yī)藥、精細化工及聚合物材料方面重要的中間體和分子砌塊??梢酝ㄟ^對其進行進一步的反應,引入其他官能團,合成具有特殊結構和性能的化合物,用于藥物、香料、化妝品等領域的精細化學品合成。例如利用其制備的聚β?羥基脂肪酸酯[PHA=poly(β?hydroxyalkanoates)]具有多種優(yōu)良特性,包括熱塑性、組織親和性、光學活性、生物可降解性和生物相容性,這些特性使得PHA有廣泛的應用。PHA的生物降解性使其在環(huán)境中能夠被微生物分解,減少環(huán)境污染,作為一種理想的生物可降解塑料可制造包裝材料、手術縫合線等;同時PHA在醫(yī)藥等領域的高附加值也被不斷開發(fā)出來。
雷鳴等人[2] 公開了一種基于連續(xù)流反應技術合成3?羥基?3?烷基丙酸酯的方法。該方法采用連續(xù)流反應裝置(圖2)進行合成,以乙酸酯、二異丙胺基鋰和醛基化合物為原料,經過鋰氫交換以及烷基醛加成反應,合成3?羥基?3?烷基丙酸酯。本發(fā)明提供的方法,其反應過程易控制,大幅降低了反應操作及過程的危險系數(shù),提高了反應的安全可靠性。同時,該方法不僅顯著提高了反應效率,將合成時間由數(shù)十小時縮短至數(shù)十分鐘,甚至十幾分鐘;而且能夠通過通入不同的底物切換制備出不同的3?羥基?3?烷基丙酸酯產物,適用性強,工業(yè)應用價值高。
圖2. 連續(xù)流反應裝置示意
3-羥基己酸乙酯的連續(xù)流具體工藝:反應前,將管路充滿四氫呋喃溶劑,于氮氣保護下,將1.0mol/L二異丙胺基鋰溶液(LDA)和1.1mol/L乙酸甲酯溶液分別以20mL/min的流速,通過第二連續(xù)流實驗泵4和第一連續(xù)流實驗泵2泵入第一混合器7中,第一混合器7的溫度控制為?40℃,混合得第一混合物料,第一混合物料經過第一反應管8進行鋰氫交換反應,控制停留時間為2min,生成烷氧羰基乙基鋰2;烷氧羰基乙基鋰2進一步與以20mL/min的流速泵入第二混合器9中的1.0mol/L正丁醛,在?40℃下混合得第二混合物料;第二混合物料經過第二反應管10進行親核加成反應,控制停留時間為1min,生成醇鋰中間體4;醇鋰中間體4進入淬滅裝置11中被飽和氯化銨溶液淬滅,得到3-羥基己酸乙酯粗品,采用產物接收裝置12接收。3-羥基己酸乙酯粗品經分液,水相乙酸乙酯萃取,合并有機相,無水硫酸鎂干燥。旋蒸溶劑,余液減壓精餾得到無色液體產物,即3-羥基己酸乙酯。
參考文獻
[1] 陶一竑,湯佳音,湯佳迎. 一種3-羥基己酸乙酯的合成方法. CN 110803989 A.
[2] 雷鳴,周運芬,劉振華,張敏. 一種基于連續(xù)流反應技術合成3-羥基-3-烷基丙酸酯的方法. CN 120398679 A.