製備2,2,3-三甲基環戊-3-烯甲醛(龍腦醛)的方法
2023-11-03 02:04:17 1
專利名稱：：製備2,2,3-三甲基環戊-3-烯甲醛(龍腦醛)的方法製備2，2，3-三甲基環戊-3-烯曱醛(龍腦醛)的方法公開了製備2，2，3-三甲基-3-環戊烯-1-甲醛(也公知為龍腦醛)的方法。迄今為止，龍腦醛由昂貴的環氧-馬鞭草烯酮來製備，例如，如Bessiere-Chretien等，ComptesRendusdesSeancesdel'AcademiedesSciences,SerieC:SciencesChimiques(1971)，273(3)，第272-275頁，或者Amri等，JournaldelaSocieteChimiquedeTunisie(1983)，10，第25-32頁中所述。本發明者現已發現了一種由龍腦烯醛(2-(2，2，3-三曱基環戊-3-烯基)乙醛)(其是相對廉價的散裝化學品)出發以高產率製備龍腦醛的新方法，獲得相對廉價的龍腦醛，其又可以用於製備新類型的分子。例如，其可以用於製備多種新的香料成分。另外，通過使用相對廉價的原材料，可以抑制一些香料成分生產的總成本。由此，本發明提供了製備龍腦醛的方法，包括A)使龍腦烯醛與式(I)的胺反應Ri/HN\2(I)其中，W和RM蟲立地選自d-C6烷基或節基；或者Ri和r2與它們所連接的氮原子一起形成含有4-7個碳原子和無或一個選自氮和氧的其它雜原子的環，例如嗎啉、吡咯烷和哌啶；B)將A)獲得的產物在銅催化劑和溶劑的存在下用氧進行處理以製得龍腦醛，條件是該溶劑不是氯化溶劑。關於式(I)化合物使用的"烷基"，除非相反地指出，否則均表示3線性或支化烷基、飽和或不飽和烷基和環烷基，如甲基、乙基、丁基、己基和環己基，依據本發明，將龍腦烯醛轉化為相應的烯胺，如果必要的話在本領域技術人員公知的迪安-斯達克(Dean-Stark)條件下。隨後利用氧或空氣和銅催化劑將其氧化降解為相應的龍腦醛。最後的步驟在對於反應進行來說必需的溶劑的存在下進行。溶劑選擇的關鍵參數是初始烯胺的穩定性。由此，質子溶劑通常是不理想的。另外，必需至少小部分的銅催化劑可溶於該溶劑。該溶劑可以選自仲醯胺類，如二甲基甲醯胺或N-曱基-吡咯烷酮等；和腈類，如乙腈、丙腈和丁腈。其還可以是醚如甲基叔丁基醚、四氫呋喃、1，3-二氧六環、1，2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚等。但是，雖然氯化溶劑具有溶解一些銅催化劑的能力，但是在氯化溶劑的存在下觀察到極少或者無轉化。特別優選極性非質子溶劑如乙腈、二曱基甲醯胺和N-甲基-吡咯烷酮。任意銅(I)或銅(II)化合物可以用於催化該反應。下面示例地給出了一列這種鹽，但並非限定該選擇。銅(I)化合物，如乙酸亞銅(I)、溴化亞銅(I)、氯化亞銅(I)、碘化亞銅(I)、氟化亞銅(I)、氰化亞銅(I)、氧化亞銅(I)、硫氰化亞銅(I),和絡合化合物，如六氟磷酸四(乙腈)銅(I)。銅(II)化合物，如乙酸銅(II)、乙醯丙酮化銅(II)、溴化銅(II)、氯化銅(II)、乙基乙醯乙酸銅(II)、氟化銅(II)、氧化銅(II)、硝酸銅(II)、草酸銅(II)、高氯酸銅(II)、酞菁銅(II)、硫酸銅(II)、酒石酸銅(II)、四氟硼酸銅(II)、氫氧化銅(II)、D-葡糖酸銅(II)和甲酸銅(II)。優選的催化劑為氯化亞銅(I)和氯化銅(II)。反應溫度取決於採用的溶劑且可以在反應混合物的固化溫度與沸騰溫度之間。優選的反應溫度為0。C-50'C且最優選的溫度為約20-約30°C。雖然空氣(天然的或合成的20%氧氣80%氮氣)足以實現期望的反應，但是優選純氧氣且最有效。但是，原則上可以使用任意氧氣-氮氣混合物。式(I)的胺包括但並非限定於二甲基胺、二乙基胺、二丁基胺、二己基胺、二環己基胺、N-甲基-節基胺、嗎啉、吡咯烷和哌啶。採用本文中上述的通用方法，實質上觀察不到龍腦烯醛手性中心的外消旋化。例如，由約30%ee的(S)-(+)龍腦烯醛出發荻得至少約27%ee的(R)-(-)龍腦醛，且由約80%ee的(R)-(-)龍腦烯醛出發獲得至少約81%ee的(S)-(+)龍腦醛。現在參照如下非限定性實施例進一步描述本發明。這些實施例僅是出於舉例說明的目的，且可以理解的是本領域技術人員可以進行改變和改進。實施例A)4-((1￡)-2-(2，2，3-三甲基環戊-3-烯基)乙烯基)嗎啉工序A使龍腦烯醛(138g，0.9mol)和嗎啉(95.7g，l.lmol)的混合物溶解於環己烷(400ml)中，並加入催化量的p-甲苯磺酸(lg)。將混合物加熱到回流同時攪拌。在迪安-斯達克條件下，在3小時內收集到約18g水。冷卻到室溫之後，將混合物用水(200ml)清洗、在硫酸鈉之上千燥並在真空下濃縮以提供粗嗎啉烯胺(235g)。通過在減壓下5cm-Vigreux柱子上蒸餾對其進行純化，由此提供淺黃色油狀的目標化合物(186g),沸點110。C(0.1mabr)。力-匪R:55.80(1H,d，/-13.8,-CHN),5.25-5,23(1H,m，-CH)，4.48(m，dd，/=13,8，9.2，=CH)，3.73(4H，表觀t，/-4.9，2xOCH2)，2.80(4H，表觀t，/=4,9，2xNCH2)，2.272.21(2H，m，CH和Ci/H)，2.08-1.97(1H，m，CIiH)，1.62-1.60(3H，m，Me)，0.92(3H，s，Me)，和0.74(3H，s，Me)。"C-NMR:3148.3(s)，139.8(d)，121.6(d),103.2(d),66.5(t)，52.6(d)，49.6(t)，47.7(s)，36.9(t)，25.1(q)，20.2(q)，和12.9(q)。MS:221(M+，100),206(93)，178(13)，139(33)，126(25)，119(32),113(29)，91(24)，79(16),67(14)，55(16)，41(24)。工序B燒瓶中裝入龍腦烯醛(1200g，6.9mol)並在攪拌下加入嗎啉(600g，6.9mol)。混合物放熱且升溫到75'C，同時水分離。將混合物轉移到分液漏鬥中並除去水(105ml)。通過10cm-Vigruex柱子將粗產物蒸餾以提供淺黃色油狀的期望產物(1240g)，沸點118-120'C(0.2mbar)。B)龍腦醛(2，2，3_三甲基環戊-3-烯甲醛)使4-((lE)-2-(2，2，3-三甲基環戊-3-烯基)乙烯基)嗎啉(45g，0.2mol)溶解於溶劑(參見下表，200ml)中並加入銅催化劑(參見下表，O.Olmol)。隨後，在25-30。C和強力攪拌下使氧氣流(或者空氣，參見下表)從溶液中起泡3.5小時，之後將初始嗎啉烯胺全部消耗。將混合物倒入水/水(500ml)中並釆用己烷或戊烷(3x250ml)進行萃取。將結合的有4幾相用氯化銨溶液(飽和水溶液，250ml)清洗、在硫酸鈉之上乾燥並在真空下濃縮，由此獲得淺黃色到淺綠色液體的粗產物。使其通過6cm-Widmer柱子在減壓下蒸餾，由此提供極淺黃色油狀的所需龍腦醛，沸點67-68°C(~15mbar)。'H隱匪R:39.76(1H,d，/=3.2，CHO)，5.26-5.24(1H，m，-CH)，2.69-2.65(1H，m，CH)，2.63-2.55(1H，m，C冊)，2.41-2.31(1H，m，CHi/)，1.63-1.60(3H，m，Me)，1.21(3H，s，Me)，和1.00(3H，s，Me)。"C畫匪R:5204.5(d)，146.8(s)，121.0(d),61.5(d)，48.9(s)，29.3(t)，25.6(q)，21.6(q)，和11.7(q)。MS:138(M+，26)，123(58)，109(22)，95(100)，79(20)，67(48)，55(28)，41(23)。由(R)-龍腦烯醛(80。/。ee)出發時，旋光度為[alD22=+9.8。(EtOH中5.09)。由(S)-龍腦烯醛(30。/。ee)出發時，旋光度為[aD22=-3.8。(EtOH中5.01)。tableseeoriginaldocumentpage7*作為副產物分離出1.2g純2，2，3-三曱基-3-環戊烯-l-酮。權利要求1、一種製備龍腦醛的方法，包括(a)使龍腦烯醛與式(I)的胺反應其中，R1和R2獨立地選自C1-C6烷基或苄基；或者R1和R2與它們所連接的氮原子一起形成含有4-7個碳原子和無或一個選自氮和氧的其它雜原子的環；(b)將步驟1獲得的產物在銅催化劑和溶劑的存在下用氧進行處理以製得龍腦醛，條件是該溶劑不是氯化溶劑。2、權利要求l的方法，其中式(I)的胺為嗎啉。3、權利要求1或2的方法，其中溶劑為極性非質子溶劑。4、前述權利要求中任一項的方法，其中溶劑選自乙腈、二甲基曱醯胺和N-甲基-吡咯烷酮。5、前述權利要求中任一項的方法，其中銅催化劑選自氯化亞銅(I)和氯化銅(II)。全文摘要一種在銅催化劑和溶劑的存在下由龍腦烯醛出發製備龍腦醛的方法。文檔編號C07C45/51GK101500978SQ200780029992公開日2009年8月5日申請日期2007年8月7日優先權日2006年8月11日發明者S·德爾勒,U·米勒申請人:吉萬奧丹股份有限公司