2758-18-1 / 3-甲基-2-環戊烯-1-酮的制備方法和應用

背景及概述^[1]

3-甲基-2-環戊烯-1-酮是一種淡黃色至黃棕色透明液體，具有甜的焦糖香味。它可以用作香料和醫藥中間體，可以合成多種藥用物質，包括單端孢霉烯族毒素、腎上腺皮質素等。3-甲基-2-環戊烯-1-酮還是多種取代環戊二烯的前驅體，取代環戊二烯可與多種金屬反應生成二茂類金屬配合物，此類物質是烯烴聚合的一類重要催化劑。此外，3-甲基-2-環戊烯-1-酮也可作為一種汽油添加劑應用到石化產業中，如它氫化后可生成的甲基環戊烷，具有很高的辛烷值和能量密度，可作為一種很好的乙醇汽油替代品。

制備^[1]

向2,5-己二酮(120.0g)中加入去離子水(300mL,2.5vol)，攪拌均勻，記為溶液A。向氫氧化鈉(100.0g)中加去離子水(400mL)，攪拌均勻，記為溶液B(即20％氫氧化鈉水溶液)。安裝盤管式反應器，將其置于油浴鍋中，外溫升至125℃。將柱塞泵1(以下稱泵1)和柱塞泵2(以下稱泵2)的吸料管口分別浸入溶液A和溶液B的液面下。設置泵1和泵2的流速均為12.0mL/min，同時開啟兩臺泵，分將溶液A、溶液B從反應器的兩個進料口注入反應器進行反應。反應器出口的流出液收集至250mL四口瓶，外浴0～5℃冷卻。接收反應液5min后，停止反應并取樣，用乙酸乙酯萃取后做GC分析，即為3-甲基-2-環戊烯-1-酮。氫氧化鈉與2,5-己二酮的摩爾比為2.1:1。

應用^[2]

3-甲基-2-環戊烯-1-酮用于合成甲基環戊二烯的方法如下：

負載金屬氧化物A/X型催化劑Co3O4/SiO2的制備：稱取3克經過250℃預處理15h后的SiO2，將其等體積浸漬于含2.90克硝酸鈷的水溶液，浸漬12小時后于60℃烘干48小時，然后在500℃焙燒4小時，之后壓片成型。所制備的Co3O4/SiO2催化劑中金屬氧化物Co3O4的含量為21Wt％，載體SiO2的含量為79Wt％。

將上述Co3O4/SiO2催化劑1克填裝于固定床連續式反應器中，然后在氫氣壓力0.2MPa、氫氣空速500h-1、還原溫度450℃下還原1小時，之后將固定床連續式反應器的床層溫度保持在450℃，控制反應壓力為0.02MPa，3-甲基-2-環戊烯-1-酮的時空速為0.5h-1，氫氣與3-甲基-2-環戊烯-1-酮的摩爾比為50：1，最終3-甲基-2-環戊烯-1-酮的轉化率為100％，得到甲基環戊二烯的選擇性為74％。

參考文獻

[1] [中國發明] CN202010932899.6 一種3-甲基-2-環戊烯-1-酮的制備方法

[2] [中國發明,中國發明授權] CN201811411787.5 3-甲基-2-環戊烯-1-酮合成甲基環戊二烯的方法