环戊烯酮的合成转让专利
申请号 : CN200580037523.2
文献号 : CN100582072C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 丹尼斯·雅各比 , 法布里斯·凯勒
申请人 : 弗门尼舍有限公司
摘要 :
本发明涉及在催化系统存在的条件下通过将被取代的烯酮和醛反应制备被取代的2-环戊烯-1-酮的单一步骤方法。所述催化系统含有金属络合物例如[Ti(Cl)3(烷氧基)]，和共成分例如羧酸酐或无水盐。
权利要求 :
1.制备化学式(I)的化合物的方法，
其中R代表C1～8烷基或链烯基或C5～6芳香基；和R1，R2，R3和R4同时或分别代表氢原子、C1～8烷基或链烯基 或C5～6芳香基；
所述方法包括化学式(II)的烯酮和化学式(III)的醛的反应，化 学式(II)的烯酮为
其中R，R1，R3和R4具有与化学式(I)中相同的含义；化学式 (III)的醛为
其中R2具有与化学式(I)中相同的含义；并且所述烯酮(II)和醛(III)的反应是在催化系统存在的条件下进行 的，该系统包含：i)至少一种化学式(IV)的金属络合物，M(OR5)4-nXn (IV)其中M是Ti(IV)或Zr(IV)，R5代表C1-6直链或支链烷基，X 代表卤素离子并且n代表1～3的整数；和ii)至少一种共成分，该共成分为选自由Li+、Na+、K+、Cs+、 Mg2+、Ni2+、Ca2+、Zn2+、Fe3+和Al3+组成的组中的金属阳离子的 无水硫酸盐、氯化物或溴化物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于R代表C1～8烷基 或链烯基；和R1，R2，R3和R4同时或分别代表氢原子、C1-8烷基或链烯基。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于R代表甲基、乙 基或戊基或苯基。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于R1，R2，R3和R4 同时或分别代表氢原子、甲基、乙基或戊基或苯基。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于R，R1，R2或R3 同时或分别代表甲基、乙基或苯基，并且R4代表氢原子。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于在如权利要求1所定 义的催化系统存在条件下，通过将化学式(V)的酮和化学式(VI)的 醛或酮一起反应原位获得烯酮(II)，化学式(V)的酮为
化学式(VI)的醛或酮为
其中R，R1，R3和R4具有与权利要求1中相同的含义。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于M代表Ti(IV)，R5 代表直链或支链C3-4烷基，X代表Cl离子，指数n代表2或3。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于催化体系的共成分 为选自由Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe3+组成的组中的金属阳 离子的无水硫酸盐、氯化物或溴化物。
说明书 :
技术领域
本发明涉及有机合成领域，并且更精确地涉及合成如下定义 的化学式(I)
的环戊烯酮衍生物的单一步骤方法。
背景技术
Ishii等在J.Org.Chem.，1993，58，4497中报道了由酮与两当量 的醛的反应或烯酮与醛的反应合成环戊烯酮衍生物，该合成由氯 化锆衍生物，例如ZrOCl2或ZrCl4催化，所述氧化物被描述为最 好的催化剂。
然而，由Ishii报道的步骤需要严格的条件例如高温(在130～ 200℃，范围的上半部分获得最好的结果，见表I)。这种严格的条 件可导致低的产率(例如所有的环的取代基是甲基并且反应在 200℃下进行时为17％)。这些条件不具有高工业利润因为它们不利 于环境并且需要较多的能量并产生大量的废物。
然而，由Ishii报道的步骤需要严格的条件例如高温(在130～ 200℃，范围的上半部分获得最好的结果，见表I)。这种严格的条 件可导致低的产率(例如所有的环的取代基是甲基并且反应在 200℃下进行时为17％)。这些条件不具有高工业利润因为它们不利 于环境并且需要较多的能量并产生大量的废物。
发明内容
为了克服前述的所有或部分问题，本发明涉及用温和条件进 行并附带能导致高产率的制备环戊烯酮的方法。
本发明的目的之一是制备化学式(I)的化合物的方法，
其中R代表非强制性选择被取代的C1-8烷基或链烯基，或非 强制性选择被取代的C5-6芳香基；和
R1，R2，R3和R4同时或分别代表氢原子、非强制性选择被取 代的C1-8烷基或链烯基、或非强制性选择被取代的C5-6芳香基；
所述方法包括化学式(II)的烯酮和化学式(III)的醛的反应，化 学式(II)的烯酮为，
其中R，R1，R3和R4具有与化学式(I)中相同的含义；化学式 (III)的醛为，
其中R2具有与化学式(I)中相同的含义；并且
所述烯酮(II)和醛(III)的反应是在催化系统存在的条件下进行 的，该系统包含：
i)至少一种化学式(IV)的金属络合物，
M(OR5)4-nXn (IV)
其中M是Ti(IV)或Zr(IV)，R5代表C1-6直链或支链烷基，X 代表卤化物并且n代表1～3的整数；和
ii)至少一种选自由下列物质组成的组中的共成分：
a)含有2～10个碳原子的烷基或芳香基的羧酸酐；
b)选自由Li+、Na+、K+、Cs+、Mg2+、Ni2+、Ca2+、Zn2+、Fe3+ 和Al3+组成的组中的金属阳离子的无水硫酸盐、氯化物或溴化物；
c)一种不溶的能与水生成笼形包合物的无机物质；和
d)C4-C15原酸酯、BF3、N-甲基-N-三甲基甲硅烷-三氟乙酰胺、 1-三甲基甲硅烷咪唑和ClSi(R6)3，R6代表C1-5烷基。
所述基团R、R1、R2、R3和R4的可能的非强制性选择的取代 基是不影响烯酮(II)或醛(III)的反应性的基团。当所述R、R1、R2、 R3和R4基团代表烷基或链烯基时，所述非强制性选择的取代基的 例子包括一个或两个甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。当所述基团R、 R1、R2、R3和R4代表芳香基时，所述非强制性选择的取代基的例 子包括一个或两个甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或硝基。
根据本发明的特定实施方式，R代表C1-8烷基或链烯基或非 强制性选择被取代的C5-6芳香基，或者R1、R2、R3和R4同时或 分别代表氢原子、C1-8烷基或链烯基或非强制性选择被取代的C5-6 芳香基。
特别地根据所述实施方式，R代表C1-8烷基或链烯基，R1、 R2、R3和R4同时或分别代表氢原子、C1-8烷基或链烯基。
在本发明的另一实施方式中，由相应的化合物(II)和化合物(III) 获得了化学式(I)的烯酮，其中R代表甲基、乙基或戊基或非强制 性选择被取代的苯基。或者或同时，R1、R2、R3和R4同时或分别 代表氢原子、甲基、乙基或戊基或非强制性选择被取代的苯基。
特别地根据所述实施方式，R代表甲基、乙基或戊基，并且 R1、R2、R3和R4同时或分别代表氢原子、甲基、乙基或戊基。
根据任何一个上述的实施方式，R4代表氢原子。特别地，所 述R、R1、R2或R3同时或分别代表甲基、乙基或非强制性选择被 取代的苯基，或仅为甲基或乙基，而R4代表氢原子。
根据本发明的另一实施方式，根据图解1，在本发明方法的相 同催化系统的存在下，酮(II)可通过酮(V)和酮(VI)或醛(VI)一起反 应原位获得。
图解1
其中R、R1、R3和R4具有与以上所述相同的含义。
因此本发明还涉及进一步含有上述步骤的方法。
合适的酮(II)、(V)或(VI)的具体的例子为二乙酮，二苯酮，甲 基苯酮，乙基苯酮或正己基甲酮。
合适的醛(III)或(VI)的具体的例子为乙醛、甲醛、丙醛或苯甲 醛。
根据本发明的另一实施方式，该方法包括将二乙酮和乙醛一 起反应的第一步以获得化学式(II)的酮，接下来与乙醛反应。
根据本发明的实施方式，烯酮(II)和醛(III)的摩尔比在1.1/1～ 1/6之间，更优选在1/1～1/5之间，甚至更优选在1/1.1～1/5之间。 此外，酮(V)和化合物(VI)的摩尔比在1/1～1/8之间，更优选1/2.5～ 1/6之间并且甚至更优选1/3～1/5之间。
如上所述，本发明的方法在催化系统存在的条件下进行，该 催化系统由金属络合物和共成分组成。金属络合物以相对于起始 醛或酮的亚化学计量或催化的量被使用。
金属络合物具有通式：
M(OR5)4-nXn (IV)
其中M，n，R5和X具有以上给出的含义。根据本发明的特 定实施方式，M代表Ti(IV)，R5代表直链或支链C3-4烷基，X代 表Cl原子并且指数n代表2或3。
在所述方法中特别是当催化剂在其使用之前原位合成而不进 行纯化时，化学式(IV)的金属络合物的混合物的应用也是便利的。
根据本发明的特定实施方式，催化系统的共成分选自由含有 4～8个碳原子的烷基羧酸酐或芳香基羧酸酐、BF3、ClSi(R6)3(R6 代表C1-5烷基)以及选自由Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe3+组成 的组中的金属阳离子的无水的硫酸盐、氯化物或溴化物组成的组。
优选地，该共成分选自由乙酸酐、丙酸酐或丁酸酐、BF3、 ClSi(R6)3(R6代表甲基或乙基)、无水Na2SO4或K2SO4以及Mg2+、 Fe3+或Zn2+的无水氯化物或溴化物组成的组。
两种或三种共成分的混合物的应用也是可能的。
金属络合物可在很大的浓度范围内被添加到反应介质中。作 为非限定性例子，可以引用相对于起始酮(II)或(V)的摩尔量在 0.01～0.20摩尔当量范围内的催化剂浓度。优选地，金属络合物的 浓度将在0.01～0.10摩尔当量。不必说催化剂的适宜浓度将决定 于金属络合物的性质以及期望的反应时间。
该共成分可在很大的浓度范围内被添加到反应介质中。作为 非限定性例子，可以引用相对与起始酮(II)或(V)的摩尔数的浓度在 0.05～1.2摩尔当量范围内的盐浓度。优选地，盐的浓度将在0.10～ 0.60摩尔当量。然而，在另一优选实施方式中，盐的浓度为0.20～ 0.50摩尔当量。不必说添加剂的适宜浓度将取决于盐的性质。
本发明方法可在存在或缺失溶剂的条件下进行，但是无论怎 样在无水条件下实施是有利的，其中通过“无水”这里指含水量低 于1wt％，优选低于0.1wt％。当需要溶剂时，使用纯的溶剂或溶 剂的混合物是可能的。所述溶剂必须是与反应条件化学相容的， 即不妨碍反应并且不使催化剂减活，例如弱溶剂或非配位溶剂。 用于本发明方法的优选的溶剂具有高于60℃的沸点并且选自由 醚、酯、芳香溶剂以及直链或支链或环状烃组成的组。更优选地， 溶剂是酯例如乙酸丁酯。
而且，溶剂可为起始酮(II)或(V)或起始醛(III)或(VI)。
实施本发明方法的温度在60℃～140℃之间，优选在70℃～ 100℃或70℃～110℃之间。当然本领域技术人员也能够根据起始 产品和最终产品的熔点和沸点和/或可能的溶剂来选择反应温度。
本发明将通过以下实施例的方式进一步详细描述，温度用摄 氏度表示(℃)；NMR光谱数据是在CDCl3中用360MHz的仪器进 行记录的，化学移位δ是以TMS为标准，用ppm表示的，耦合常 数J是用Hz表示的，并且所有的缩写具有本领域的通常含义。
本发明的目的之一是制备化学式(I)的化合物的方法，
其中R代表非强制性选择被取代的C1-8烷基或链烯基，或非 强制性选择被取代的C5-6芳香基；和
R1，R2，R3和R4同时或分别代表氢原子、非强制性选择被取 代的C1-8烷基或链烯基、或非强制性选择被取代的C5-6芳香基；
所述方法包括化学式(II)的烯酮和化学式(III)的醛的反应，化 学式(II)的烯酮为，
其中R，R1，R3和R4具有与化学式(I)中相同的含义；化学式 (III)的醛为，
其中R2具有与化学式(I)中相同的含义；并且
所述烯酮(II)和醛(III)的反应是在催化系统存在的条件下进行 的，该系统包含：
i)至少一种化学式(IV)的金属络合物，
M(OR5)4-nXn (IV)
其中M是Ti(IV)或Zr(IV)，R5代表C1-6直链或支链烷基，X 代表卤化物并且n代表1～3的整数；和
ii)至少一种选自由下列物质组成的组中的共成分：
a)含有2～10个碳原子的烷基或芳香基的羧酸酐；
b)选自由Li+、Na+、K+、Cs+、Mg2+、Ni2+、Ca2+、Zn2+、Fe3+ 和Al3+组成的组中的金属阳离子的无水硫酸盐、氯化物或溴化物；
c)一种不溶的能与水生成笼形包合物的无机物质；和
d)C4-C15原酸酯、BF3、N-甲基-N-三甲基甲硅烷-三氟乙酰胺、 1-三甲基甲硅烷咪唑和ClSi(R6)3，R6代表C1-5烷基。
所述基团R、R1、R2、R3和R4的可能的非强制性选择的取代 基是不影响烯酮(II)或醛(III)的反应性的基团。当所述R、R1、R2、 R3和R4基团代表烷基或链烯基时，所述非强制性选择的取代基的 例子包括一个或两个甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。当所述基团R、 R1、R2、R3和R4代表芳香基时，所述非强制性选择的取代基的例 子包括一个或两个甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或硝基。
根据本发明的特定实施方式，R代表C1-8烷基或链烯基或非 强制性选择被取代的C5-6芳香基，或者R1、R2、R3和R4同时或 分别代表氢原子、C1-8烷基或链烯基或非强制性选择被取代的C5-6 芳香基。
特别地根据所述实施方式，R代表C1-8烷基或链烯基，R1、 R2、R3和R4同时或分别代表氢原子、C1-8烷基或链烯基。
在本发明的另一实施方式中，由相应的化合物(II)和化合物(III) 获得了化学式(I)的烯酮，其中R代表甲基、乙基或戊基或非强制 性选择被取代的苯基。或者或同时，R1、R2、R3和R4同时或分别 代表氢原子、甲基、乙基或戊基或非强制性选择被取代的苯基。
特别地根据所述实施方式，R代表甲基、乙基或戊基，并且 R1、R2、R3和R4同时或分别代表氢原子、甲基、乙基或戊基。
根据任何一个上述的实施方式，R4代表氢原子。特别地，所 述R、R1、R2或R3同时或分别代表甲基、乙基或非强制性选择被 取代的苯基，或仅为甲基或乙基，而R4代表氢原子。
根据本发明的另一实施方式，根据图解1，在本发明方法的相 同催化系统的存在下，酮(II)可通过酮(V)和酮(VI)或醛(VI)一起反 应原位获得。
图解1
其中R、R1、R3和R4具有与以上所述相同的含义。
因此本发明还涉及进一步含有上述步骤的方法。
合适的酮(II)、(V)或(VI)的具体的例子为二乙酮，二苯酮，甲 基苯酮，乙基苯酮或正己基甲酮。
合适的醛(III)或(VI)的具体的例子为乙醛、甲醛、丙醛或苯甲 醛。
根据本发明的另一实施方式，该方法包括将二乙酮和乙醛一 起反应的第一步以获得化学式(II)的酮，接下来与乙醛反应。
根据本发明的实施方式，烯酮(II)和醛(III)的摩尔比在1.1/1～ 1/6之间，更优选在1/1～1/5之间，甚至更优选在1/1.1～1/5之间。 此外，酮(V)和化合物(VI)的摩尔比在1/1～1/8之间，更优选1/2.5～ 1/6之间并且甚至更优选1/3～1/5之间。
如上所述，本发明的方法在催化系统存在的条件下进行，该 催化系统由金属络合物和共成分组成。金属络合物以相对于起始 醛或酮的亚化学计量或催化的量被使用。
金属络合物具有通式：
M(OR5)4-nXn (IV)
其中M，n，R5和X具有以上给出的含义。根据本发明的特 定实施方式，M代表Ti(IV)，R5代表直链或支链C3-4烷基，X代 表Cl原子并且指数n代表2或3。
在所述方法中特别是当催化剂在其使用之前原位合成而不进 行纯化时，化学式(IV)的金属络合物的混合物的应用也是便利的。
根据本发明的特定实施方式，催化系统的共成分选自由含有 4～8个碳原子的烷基羧酸酐或芳香基羧酸酐、BF3、ClSi(R6)3(R6 代表C1-5烷基)以及选自由Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe3+组成 的组中的金属阳离子的无水的硫酸盐、氯化物或溴化物组成的组。
优选地，该共成分选自由乙酸酐、丙酸酐或丁酸酐、BF3、 ClSi(R6)3(R6代表甲基或乙基)、无水Na2SO4或K2SO4以及Mg2+、 Fe3+或Zn2+的无水氯化物或溴化物组成的组。
两种或三种共成分的混合物的应用也是可能的。
金属络合物可在很大的浓度范围内被添加到反应介质中。作 为非限定性例子，可以引用相对于起始酮(II)或(V)的摩尔量在 0.01～0.20摩尔当量范围内的催化剂浓度。优选地，金属络合物的 浓度将在0.01～0.10摩尔当量。不必说催化剂的适宜浓度将决定 于金属络合物的性质以及期望的反应时间。
该共成分可在很大的浓度范围内被添加到反应介质中。作为 非限定性例子，可以引用相对与起始酮(II)或(V)的摩尔数的浓度在 0.05～1.2摩尔当量范围内的盐浓度。优选地，盐的浓度将在0.10～ 0.60摩尔当量。然而，在另一优选实施方式中，盐的浓度为0.20～ 0.50摩尔当量。不必说添加剂的适宜浓度将取决于盐的性质。
本发明方法可在存在或缺失溶剂的条件下进行，但是无论怎 样在无水条件下实施是有利的，其中通过“无水”这里指含水量低 于1wt％，优选低于0.1wt％。当需要溶剂时，使用纯的溶剂或溶 剂的混合物是可能的。所述溶剂必须是与反应条件化学相容的， 即不妨碍反应并且不使催化剂减活，例如弱溶剂或非配位溶剂。 用于本发明方法的优选的溶剂具有高于60℃的沸点并且选自由 醚、酯、芳香溶剂以及直链或支链或环状烃组成的组。更优选地， 溶剂是酯例如乙酸丁酯。
而且，溶剂可为起始酮(II)或(V)或起始醛(III)或(VI)。
实施本发明方法的温度在60℃～140℃之间，优选在70℃～ 100℃或70℃～110℃之间。当然本领域技术人员也能够根据起始 产品和最终产品的熔点和沸点和/或可能的溶剂来选择反应温度。
本发明将通过以下实施例的方式进一步详细描述，温度用摄 氏度表示(℃)；NMR光谱数据是在CDCl3中用360MHz的仪器进 行记录的，化学移位δ是以TMS为标准，用ppm表示的，耦合常 数J是用Hz表示的，并且所有的缩写具有本领域的通常含义。
具体实施方式
实施例1
2，3，4，5-四甲基-2-环戊烯-1-酮的合成
a)金属催化剂溶液的制备
含有TiCl3(O1Pr)络合物的催化溶液可根据E.V.Vedejs等的在J. Org.Chem.，(1988)，53，1593中描述的步骤但应用TiCl4和Ti(O1Pr)4 络合物作为起始物质而获得。为了获得具有浓度为每克催化溶液 中1.3mmole金属的催化溶液，改变了使用的量。
所有的得到的溶液不进行进一步操作而被使用。
b)制备2，3，4，5-四甲基-2-环戊烯-1-酮
在装有机械搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的圆底烧瓶中装 入2000g(23.2mol)的具有75％w/w的乙酸丁酸作为溶剂的起始酮， 0.35摩尔当量的无水氯化镁和含有0.06摩尔当量的三氯代丙氧基 钛络合物的前述的钛催化溶液。将得到的悬浊液剧烈地搅拌并加 热到90℃。然后在90℃将2摩尔当量的乙醛经3小时逐滴加入。 反应持续另外一小时并冷却到40℃。反应混合物用10％的乙酸水 溶液水解并用20％的碳酸钾水溶液中和。将得到的有机相直接分 馏入实验室的苏尔泽填料柱(Sulzer packed column)从而得到反式∶顺 式＝85∶15的异构体混合物的标题化合物，产率为27％(P＝8mbar 时B.p.＝70～80℃)以及烯酮(II)(即4-甲基-4-己烯-3-酮)，产率为 31％(P＝8mbar时B.p.＝45～65℃)。
1H-NMR(反式异构体)：1.15(d 3H)；1.19(d 3H)；1.68(s 3H)； 1.88(m 1H)；1.98(s 3H)；2.25(m 1H)。
13C-NMR(反式异构体)：8.5；14.6；15.1；17.7；46.2；48.4；134.5； 171.6；211.0。
实施例2
3，4-二乙基-2，5-二甲基-2-环戊烯-1-酮的合成
在装有机械搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的圆底烧瓶中装 入265g(3.08mol)的具有252g的乙酸丁酯作为溶剂的二乙酮，0.36 摩尔当量的无水氯化镁和含有0.053摩尔当量的三氯代丙氧基钛 络合物的前述的钛催化溶液。将得到的悬浊液剧烈地搅拌并加热 到85℃。然后在85℃将2.1摩尔当量的丙醛经2小时逐滴加入。 反应持续另外的一小时并冷却到40℃。反应混合物用10％的乙酸 水溶液(500g)水解，轻轻倒出并用10％的乙酸水溶液(200g)和50g 的氯化钠洗涤。然后将有机相用20％的碳酸钾溶液洗涤两次。
在Na2SO4上干燥后，将溶剂蒸发。将粗产品(419.6g)通过维 格罗分馏柱蒸馏，然后使其通过费歇尔分馏柱分馏，得到产率为 17％的标题化合物(P＝3mbar时B.p.＝58℃)和产率为32％的烯酮 (II)(即4-甲基-4-庚烯-3-酮)(P＝43mbar时B.p.＝84℃)。
MS：166(76)；151(37)；138(100)；137(94)；109(72)；67(54)； 41(30)。
1H-NMR：2.52(1H；m)；2.29(2H；m)；2.01(1H；dq；2.5Hz；8 Hz)；1.90-1.80(1H；m)；1.69(3H；br s)；1.34-1.22(1H；m)；1.17(3H； d；J＝6Hz)；1.10(3H；d；J＝7Hz)；0.94(3H；d；J＝8Hz)。
13C-NMR：211.8(s)；175.9(s)；134.4(s)；50.5(d)；45.2(d)； 25.2(t)；21.8(t)；16.9(q)，11.8(q)；11.4(q)；8.0(q)。
实施例3
各种化学式(I)化合物的合成
环戊烯酮方法的通用步骤
在装有机械搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的圆底烧瓶中装 入1摩尔当量的纯的或具有75％w/w的乙酸丁酯作为溶剂的起始 酮(详见下述)，0.35摩尔当量的无水氯化镁以及含有0.05摩尔当 量的三氯代丙氧基钛络合物的前述的钛催化溶液。将得到的悬浊 液剧烈地搅拌并加热到90～100℃。然后在90～100℃下将化学式 (III)的醛经3小时逐滴加入。反应在90～100℃持续另外的一小时 并冷却到40℃。反应混合物用10％的盐酸溶液水解，并用20％的 碳酸钾水溶液中和。
得到的有机相直接分馏进入实验室的苏尔泽填料柱。结果综 合如下：
实验A)
起始酮：4-甲基-4-己烯-3-酮
起始醛：苯甲醛(1.2摩尔当量)
产物：4-苯基-2，3，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮+3-苯基-2，4，5-三甲 基-2-环戊烯-1-酮(20/80)
产率：25％(基于所使用的起始酮)
产率：45％(基于转化的起始酮)
对于主产物的分析(3-苯基-2，4，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮)：
1H-NMR：1.08(d，3H)；1.25(d，3H)；1.88(s，3H)；2.05(m，1H)； 2.85(m，1H)；7.3-7.5(m，5H)。
13C-NMR：9.5；15.5；19；45；48.5；127-129(6C)；135；170.5； 211。
实验B)
起始酮：4-甲基-4-己烯-3-酮
起始醛：10-十一碳烯醛(0.9摩尔当量)
产物：4-(9-癸烯基)-2，3，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮+3-(9-癸烯 基)-2，4，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮(33/66)
产率：36％(基于所使用的起始酮)
产率：72％(基于转化的起始酮)
获得的混合物的分析：
1H-NMR：1.15(d)；1.17(d)；1.25-1.40(m)；1.70(s)；1.90(m)； 2.0(s)；2.05(m)；2.35(m)；2.50(m)；4.95(m，2H)；5.80(m，1H)。
13C-NMR：8；15；17；18；27；28-30；33；34；44；47；49；52；114； 135；135.5；139；171；175.5；211。
实验C)
起始酮：5-乙基-4-甲基-4-庚烯-3-酮
起始醛：乙醛(1.2摩尔当量)
产物：
4，4-二乙基-2，3，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮
产率：40％(基于起始酮)
产率：58％(基于转化的起始酮)
产物的分析：
1H-NMR：0.45(t，3H)；0.78(t，3H)；1.08(d，3H)；1.35-1.70(m， 4H)；1.70(s，3H)；1.85(s，3H)；2.20(q，1H)。
13C-NMR：7.95；8.75；9.60；10.10；12.30；27.55；29.95；46.40； 51.85；136.3；171.1；210.3。
实验D)
起始酮：二乙酮
起始醛：苯甲醛(3.0摩尔当量)
产物：
3，4-二苯基-2，5-二甲基-2-环戊烯-1-酮 顺式/反式：15/85
产率：32％(基于使用的起始酮)
酮(II)的产率：24％(基于使用的起始酮)
产物的分析：
反式异构体
1H-NMR：1.34(d，J＝7.17，3H)；2.02(s，3H)；2.40(dq，J1＝7.17， J2＝2.56，1H)；3.97(sb，1H)；7.0-7.3(m 10H)
13C-NMR：10.1；15.3；51.25；56.33；126-129(10 CH)；135.2； 136.7；142；167；210.9
顺式异构体
1H-NMR：0.75(d，J＝7.68，3H)；2.08(s，3H)；2.92(m，1H)；4.6 (d，J＝6.14，1H)；7.0-7.3(m，10H)
13C-NMR：9.8；12.3；45.5；52.5；126-129(10 CH)；135.7；136.9； 139.2；166.3；211.4
实验E)
起始酮：1-3二苯基丙酮
起始醛：乙醛(3.0摩尔当量)
产物：
3，4-二甲基-2，5-二苯基-2-环戊烯-1-酮 顺式/反式：15/85
产率：48％(基于使用的起始醛)
酮(II)的产率：36％(基于使用的起始酮)
产物的分析：
反式异构体
1H-NMR：1.35(d，J＝6.65，3H)；2.17(s，3H)；2.87(dq，J1＝6.65， J2＝3.07，1H)；3.23(d，J＝3.07，1H)；7.1-7.4(m，10H)
13C-NMR：15.9；18.1；47.7；60.7；126-129(10 CH)；131.8； 138.9；139.5；174；205。
顺式异构体
1H-NMR：0.8(d，J＝7.17，3H)；2.15(s，3H)；3.15(m，1H)；3.95 (d，J＝7.17，1H)；7.1-7.4(m，10H)。
13C-NMR：16.1；16.3；42.8；56.7；126-129(11 CH)；137.7； 139.7；174.7；206.5
2，3，4，5-四甲基-2-环戊烯-1-酮的合成
a)金属催化剂溶液的制备
含有TiCl3(O1Pr)络合物的催化溶液可根据E.V.Vedejs等的在J. Org.Chem.，(1988)，53，1593中描述的步骤但应用TiCl4和Ti(O1Pr)4 络合物作为起始物质而获得。为了获得具有浓度为每克催化溶液 中1.3mmole金属的催化溶液，改变了使用的量。
所有的得到的溶液不进行进一步操作而被使用。
b)制备2，3，4，5-四甲基-2-环戊烯-1-酮
在装有机械搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的圆底烧瓶中装 入2000g(23.2mol)的具有75％w/w的乙酸丁酸作为溶剂的起始酮， 0.35摩尔当量的无水氯化镁和含有0.06摩尔当量的三氯代丙氧基 钛络合物的前述的钛催化溶液。将得到的悬浊液剧烈地搅拌并加 热到90℃。然后在90℃将2摩尔当量的乙醛经3小时逐滴加入。 反应持续另外一小时并冷却到40℃。反应混合物用10％的乙酸水 溶液水解并用20％的碳酸钾水溶液中和。将得到的有机相直接分 馏入实验室的苏尔泽填料柱(Sulzer packed column)从而得到反式∶顺 式＝85∶15的异构体混合物的标题化合物，产率为27％(P＝8mbar 时B.p.＝70～80℃)以及烯酮(II)(即4-甲基-4-己烯-3-酮)，产率为 31％(P＝8mbar时B.p.＝45～65℃)。
1H-NMR(反式异构体)：1.15(d 3H)；1.19(d 3H)；1.68(s 3H)； 1.88(m 1H)；1.98(s 3H)；2.25(m 1H)。
13C-NMR(反式异构体)：8.5；14.6；15.1；17.7；46.2；48.4；134.5； 171.6；211.0。
实施例2
3，4-二乙基-2，5-二甲基-2-环戊烯-1-酮的合成
在装有机械搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的圆底烧瓶中装 入265g(3.08mol)的具有252g的乙酸丁酯作为溶剂的二乙酮，0.36 摩尔当量的无水氯化镁和含有0.053摩尔当量的三氯代丙氧基钛 络合物的前述的钛催化溶液。将得到的悬浊液剧烈地搅拌并加热 到85℃。然后在85℃将2.1摩尔当量的丙醛经2小时逐滴加入。 反应持续另外的一小时并冷却到40℃。反应混合物用10％的乙酸 水溶液(500g)水解，轻轻倒出并用10％的乙酸水溶液(200g)和50g 的氯化钠洗涤。然后将有机相用20％的碳酸钾溶液洗涤两次。
在Na2SO4上干燥后，将溶剂蒸发。将粗产品(419.6g)通过维 格罗分馏柱蒸馏，然后使其通过费歇尔分馏柱分馏，得到产率为 17％的标题化合物(P＝3mbar时B.p.＝58℃)和产率为32％的烯酮 (II)(即4-甲基-4-庚烯-3-酮)(P＝43mbar时B.p.＝84℃)。
MS：166(76)；151(37)；138(100)；137(94)；109(72)；67(54)； 41(30)。
1H-NMR：2.52(1H；m)；2.29(2H；m)；2.01(1H；dq；2.5Hz；8 Hz)；1.90-1.80(1H；m)；1.69(3H；br s)；1.34-1.22(1H；m)；1.17(3H； d；J＝6Hz)；1.10(3H；d；J＝7Hz)；0.94(3H；d；J＝8Hz)。
13C-NMR：211.8(s)；175.9(s)；134.4(s)；50.5(d)；45.2(d)； 25.2(t)；21.8(t)；16.9(q)，11.8(q)；11.4(q)；8.0(q)。
实施例3
各种化学式(I)化合物的合成
环戊烯酮方法的通用步骤
在装有机械搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的圆底烧瓶中装 入1摩尔当量的纯的或具有75％w/w的乙酸丁酯作为溶剂的起始 酮(详见下述)，0.35摩尔当量的无水氯化镁以及含有0.05摩尔当 量的三氯代丙氧基钛络合物的前述的钛催化溶液。将得到的悬浊 液剧烈地搅拌并加热到90～100℃。然后在90～100℃下将化学式 (III)的醛经3小时逐滴加入。反应在90～100℃持续另外的一小时 并冷却到40℃。反应混合物用10％的盐酸溶液水解，并用20％的 碳酸钾水溶液中和。
得到的有机相直接分馏进入实验室的苏尔泽填料柱。结果综 合如下：
实验A)
起始酮：4-甲基-4-己烯-3-酮
起始醛：苯甲醛(1.2摩尔当量)
产物：4-苯基-2，3，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮+3-苯基-2，4，5-三甲 基-2-环戊烯-1-酮(20/80)
产率：25％(基于所使用的起始酮)
产率：45％(基于转化的起始酮)
对于主产物的分析(3-苯基-2，4，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮)：
1H-NMR：1.08(d，3H)；1.25(d，3H)；1.88(s，3H)；2.05(m，1H)； 2.85(m，1H)；7.3-7.5(m，5H)。
13C-NMR：9.5；15.5；19；45；48.5；127-129(6C)；135；170.5； 211。
实验B)
起始酮：4-甲基-4-己烯-3-酮
起始醛：10-十一碳烯醛(0.9摩尔当量)
产物：4-(9-癸烯基)-2，3，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮+3-(9-癸烯 基)-2，4，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮(33/66)
产率：36％(基于所使用的起始酮)
产率：72％(基于转化的起始酮)
获得的混合物的分析：
1H-NMR：1.15(d)；1.17(d)；1.25-1.40(m)；1.70(s)；1.90(m)； 2.0(s)；2.05(m)；2.35(m)；2.50(m)；4.95(m，2H)；5.80(m，1H)。
13C-NMR：8；15；17；18；27；28-30；33；34；44；47；49；52；114； 135；135.5；139；171；175.5；211。
实验C)
起始酮：5-乙基-4-甲基-4-庚烯-3-酮
起始醛：乙醛(1.2摩尔当量)
产物：
4，4-二乙基-2，3，5-三甲基-2-环戊烯-1-酮
产率：40％(基于起始酮)
产率：58％(基于转化的起始酮)
产物的分析：
1H-NMR：0.45(t，3H)；0.78(t，3H)；1.08(d，3H)；1.35-1.70(m， 4H)；1.70(s，3H)；1.85(s，3H)；2.20(q，1H)。
13C-NMR：7.95；8.75；9.60；10.10；12.30；27.55；29.95；46.40； 51.85；136.3；171.1；210.3。
实验D)
起始酮：二乙酮
起始醛：苯甲醛(3.0摩尔当量)
产物：
3，4-二苯基-2，5-二甲基-2-环戊烯-1-酮 顺式/反式：15/85
产率：32％(基于使用的起始酮)
酮(II)的产率：24％(基于使用的起始酮)
产物的分析：
反式异构体
1H-NMR：1.34(d，J＝7.17，3H)；2.02(s，3H)；2.40(dq，J1＝7.17， J2＝2.56，1H)；3.97(sb，1H)；7.0-7.3(m 10H)
13C-NMR：10.1；15.3；51.25；56.33；126-129(10 CH)；135.2； 136.7；142；167；210.9
顺式异构体
1H-NMR：0.75(d，J＝7.68，3H)；2.08(s，3H)；2.92(m，1H)；4.6 (d，J＝6.14，1H)；7.0-7.3(m，10H)
13C-NMR：9.8；12.3；45.5；52.5；126-129(10 CH)；135.7；136.9； 139.2；166.3；211.4
实验E)
起始酮：1-3二苯基丙酮
起始醛：乙醛(3.0摩尔当量)
产物：
3，4-二甲基-2，5-二苯基-2-环戊烯-1-酮 顺式/反式：15/85
产率：48％(基于使用的起始醛)
酮(II)的产率：36％(基于使用的起始酮)
产物的分析：
反式异构体
1H-NMR：1.35(d，J＝6.65，3H)；2.17(s，3H)；2.87(dq，J1＝6.65， J2＝3.07，1H)；3.23(d，J＝3.07，1H)；7.1-7.4(m，10H)
13C-NMR：15.9；18.1；47.7；60.7；126-129(10 CH)；131.8； 138.9；139.5；174；205。
顺式异构体
1H-NMR：0.8(d，J＝7.17，3H)；2.15(s，3H)；3.15(m，1H)；3.95 (d，J＝7.17，1H)；7.1-7.4(m，10H)。
13C-NMR：16.1；16.3；42.8；56.7；126-129(11 CH)；137.7； 139.7；174.7；206.5