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香料化合物3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮的合成研究

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沈阳化工学院学位论文独创性声明和沈阳化工学院学位论文使用授权声明

第一章引言

第二章文献综述

2.1从天然物中得到甲基环戊烯醇酮

2.2甲基环戊烯醇酮的结构

2.3合成路线

2.3.1由二乙烯基乙二醇制备。

2.3.2由环戊酮及其衍生物制备。

2.3.3由2,3-环氧环戊酮化合物制备。

2.3.4由1,5-二羰基化合物的环化制备。

2.3.5由丙烯酸甲酯二聚物环化制备。

2.3.6由1-羟基-2,5-己二酮制备。

2.3.7由1,2-羟基-3-丙烯基-1-环戊烯制备。

2.3.8由草酸二乙酯制备。

2.3.9丙酸乙酯法

第三章合成路线

3.1 Claisen酯缩合反应

3.2 Michael加成、Dieckmann酯缩合反应

3.3脱羧反应

第四章实验部分

4.1原料及仪器设备

4.1.1原料

4.1.2仪器设备

4.2合成步骤

4.2.1 2-甲基-3-羰基-丁二酸二乙酯(Ⅰ)的合成

4.2.2 5-甲基-3,5-二乙酯基-环戊-2-烯-2-羟基-1-酮(Ⅱ)的制备

4.2.3 3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮(Ⅲ)的制备

第五章结果与讨论

5.1 2-甲基-3-羰基-丁二酸二乙酯的合成

5.1.1溶剂对反应的影响

5.1.2温度对反应的影响

5.1.3原料配比对反应的影响

5.1.4时间对反应的影响

5.1.5验证实验

5.1.6放大实验

5.1.7 2-甲基-3-羰基-丁二酸二乙酯的结构鉴定

5.2 5-甲基-3,5-二乙酯基-环戊-2-烯-2-羟基-1-酮的合成

5.2.1溶剂对反应的影响

5.2.2催化剂对反应的影响

5.2.3正交实验

5.2.4关于正交实验的一些进一步研究

5.2.5验证实验

5.2.6 5-甲基-3,5-二乙酯基-环戊-2-烯-2-羟基-1-酮的结构鉴定

5.3 3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮的合成

5.3.1硫酸浓度对水解脱羧反应的影响

5.3.2.硫酸水解时间对反应的影响

5.3.3磷酸水解时间对反应的影响

5.3.4磷酸溶液用量对反应的影响

5.3.5 3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮的红外光谱鉴定

5.3.6 3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯1-酮的核磁共振(1H-NMR)谱分析

5.3.6 3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯1-酮的核磁共振(13C-NMR)谱分析

5.3.7 3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯1-酮的核磁共振(13C-NMR/DEPT)谱分析

5.4一锅煮法

5.4.1实验方法

5.4.2产物的分析测试

5.4.3“一锅煮”法与分步法结果之比较

第六章结论

第七章致谢

第八章参考文献

附录

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摘要

以丙酸乙酯、草酸二乙酯和丙烯酸乙酯为主要原料,经Claisen酯缩合、Michael加成、Dieckmann酯缩合和水解脱羧4步反应,合成了香料化合物3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮,并对各步反应的工艺条件进行了较细致的研究,产品总收率达51.09%.首先利用单因素法来讨论第一步Claisen酯缩合反应的适宜条件,即为n(丙酸乙酯):n(草酸二乙酯)=1:1.2,反应时间为3h,温度为60℃,中间产物2-甲基-3-羰基-丁二酸二乙酯收率达81.58%.第二步采用正交实验的方法对Michael加成、Dieckmann酯缩合反应进行探讨,较适宜的条件为n(2-甲基-3-羰基-丁二酸二乙酯):n(丙烯酸乙酯)=1:1.8,反应时间为7.5h,反应温度为80℃,产率为65.8296.并利用验证实验和放大实验进一步证实了以上条件.最后水解脱羧反应中,在反应温度90~95℃下,用[w(H<,3>P0<,4>)=50%]的磷酸溶液脱羧基,其用量为每0.05mol5-甲基-3,5-二乙酯基-环戊-2-烯-2-羟基-1-酮加入40mL磷酸溶液.反应10h后,得到最终产品,产率95.17%.在确定了4步合成反应的适宜工艺条件后,为了简化反应步骤、提高产率,又对

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