一種α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的製備方法
2023-05-30 20:35:21 2
專利名稱：一種α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的製備方法
一種C1-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的製備方
法本發明涉及一種a -(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的製備方法。a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物是2_甲基_3_呋喃硫醇的重要衍生物，具 有非常獨特的肉香味特徵，與2-甲基-3-呋喃硫醇相比具有更好的穩定性。文獻報導的此 類化合物的合成通常是由相應的酮類化合物進行a滷代後得到a-滷代酮，然後在鹼的作 用下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應得到產物。該路線主要缺點是在a滷代反應中，通過酮 類化合物反應與溴反應製備a 「溴代酮，反應往往難以停留在一元取代的階段，通常會產 生二元取代的副產物，難以分離；而氯代反應產生的a-氯代酮又不夠活潑，發生親核取代 反應比較困難。因此文獻方法副反應較多，產率低。本發明的目的是提供一種a _(2_甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物的新的製備方 法，本發明的製備方法具有操作簡便、副反應少和產率高的優點。其特徵是以酮類化合物為 起始原料，經過烯醇化、氧化和親核取代三步反應得到產物，第一步反應是酮在鹼性條件下 與三甲基氯矽烷反應首先得到烯醇矽醚；第二步反應是烯醇矽醚用間氯過氧苯甲酸氧化， 得到a-羥基酮；第三步反應是a-羥基酮與甲磺醯氯反應，將羥基轉變為甲磺酸根，然後 在鹼性條件下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應得到a -(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化 合物。與文獻方法相比，通過烯醇矽醚製備a-羥基酮，不會存在多元取代的問題，而且將 a-羥基酮轉變為甲磺酸酯後，甲磺酸根是一個很好的離去基團，比a -滷代酮反應活性 高，更容易與2-甲基-3-呋喃硫醇發生親核取代反應得到產物。該合成方法未見其它文獻 報導。反應式如下formula see original document page 3 式中的R為乙基、正丙基、異丙基。本發明涉及式(I)的a -(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物的製備方法formula see original document page 3(I) a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物式⑴中的R為乙基、正丙基、異丙基。其主要過程是向反應燒瓶中依次加入酮、 無水三乙胺和三甲基氯矽烷，在氮氣保護下滴加碘化鉀的乙腈溶液，反應完畢後，通過減壓 蒸餾得到烯醇矽醚；所得到的烯醇矽醚在二氯甲烷中用間氯過氧苯甲酸進行氧化，經過酸 化後處理，減壓蒸餾得到a-羥基酮；將a-羥基酮、三乙胺和二氯甲烷依次加入到反應燒瓶中，與甲磺醯氯反應，得到相應的甲磺酸酯；然後在乙腈的溶液中在碳酸鉀和少量冠醚的 催化下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應，通過柱層析分離提純得到a -(2-甲基-3-呋喃硫基) 酮類產物。本發明方法中製備的a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類以及各中間體的結構都通 過核磁共振或質譜進行了確認。分析結果附在實施例後。實例1 3-(2-甲基-3-呋喃硫基)-4-庚酮(1)4-(3_庚烯基)三甲基矽醚的製備在氮氣保護下，將0. lmol的4-庚酮、0. 24mol無水三乙胺和0. 2mol三甲基氯矽烷 依次加入反應燒瓶中，在30 60°C下滴加0. 22mol碘化鉀的乙腈(100mL)溶液，在1 2h 內滴加完畢，然後在室溫至回流溫度下反應2 5h。將反應混合物倒入至冰水中，用己烷萃 取三次，合併有機相，無水碳酸鉀乾燥。濃縮後減壓蒸餾收集32-34°C /400Pa的餾分，即得 4_ (3-庚烯基)三甲基矽醚，反應產率 90 95%。iHNMlUCDCl》，8 :0. 09 (s，9H)，0. 89 (m， 6H)，1. 43 (m, 2H)，1. 96 (m, 4H)，4. 41 (t, 1H)。(2) 3-羥基-4-庚酮的製備將0.05mol 4_(3_庚烯基)三甲基矽醚和100mL 二氯甲烷加入到反應瓶中， 在-25 25°C下分批加入0. 75mol間氯過氧苯甲酸，在0 25°C下反應3 6h。然後在室 溫下加入0. 8mol三乙胺，攪拌15 60min，用稀的碳酸氫鈉溶液調節反應混合物的pH值至 中性，分出有機相，水相用二氯甲烷萃取三次。合併有機相，加入5mL濃鹽酸的甲醇(20mL) 溶液，加熱回流lh。用稀的碳酸氫鈉溶液調節反應混合物的pH值至中性，分出有機相，水相 用二氯甲烷萃取三次。合併有機相，無水硫酸鎂乾燥。濃縮後減壓蒸餾收集54-56°C /532Pa 的餾分，即得3-羥基-4-庚酮，反應產率88 QO^ZHNMR (⑶Cl3), 6 :0. 90 (t，6H)，1. 61 (m， 3H)，1. 85 (m, 1H)，2. 40 (m, 2H)，3. 45 (d, 1H)，4. 11 (m, 1H)。(3) 3-(2-甲基-3-呋喃硫基)-4-庚酮的製備將0. Olmol 3-羥基-4-庚酮、0. 02mol三乙胺和二氯甲烷(50mL)依次加入到反應 燒瓶中，在0 10°C下加入0. 015mol甲磺醯氯，攪拌反應1 3h。然後加入稀鹽酸中和， 分出有機相。有機相用飽和食鹽水洗滌，然後用無水Na2S04乾燥，過濾後濃縮得到3-甲磺 醯氧基-4-庚酮，產率95%。將0. 005mol 2_甲基_3_呋喃硫醇、0. Olmol碳酸鉀、乙腈(20mL)和少許冠醚加入 到反應燒瓶中，然後加入0.004mol 3-甲磺醯氧基-4-庚酮，攪拌加熱至回流，在回流溫度 下反應3 8h。然後反應混合物冷卻至室溫，旋蒸除去大量乙腈，加入水稀釋，用稀鹽酸中 和至中性，乙醚萃取三次。合併有機相，用無水硫酸鎂乾燥，過濾，旋蒸除去溶劑。產物通過 柱層析分離(矽膠柱，V (石油醚)/V(乙酸乙酯)=10/1洗脫)，得到淺黃色粘稠液體，產 率 82%。產品結構通過iHNMR^CNMR和質譜進行了確認。力匪尺仰。「)，8 :1.01(m，6H)， 1. 64 (m, 3H)，1. 78 (m, 1H)，2. 30 (s, 3H)，2. 51 (m, 1H)，2. 62 (m, 1H)，3. 23 (t, 1H)，6. 22 (d, 1H)， 7. 25(d，lH)。13CNMR(CDC13)，8 :11. 27，11. 77，13. 69，17. 34，23. 07，42. 23，57. 72，107. 01， 115. 30，140. 57，156. 64,206. 63。MS (EI)，m/z :226(M+)。實例2 4- (2-甲基-3-呋喃硫基)-5-壬酮(1)5-(4_壬烯基)三甲基矽醚的製備
在氮氣保護下，將0. lmol的4-壬酮、0. 24mol無水三乙胺和0. 2mol三甲基氯矽烷 依次加入反應燒瓶中，在30 60°C下滴加0. 22mol碘化鉀的乙腈(100mL)溶液，在1 2h 內滴加完畢，然後在室溫至回流溫度下反應2 5h。將反應混合物倒入至冰水中，用己烷萃 取三次，合併有機相，無水碳酸鉀乾燥。濃縮後減壓蒸餾收集72-75°C /700Pa的餾分，即得 5-(4-壬烯基)三甲基矽醚，反應產率 88 95%。iHNMlUCDCl》，8 :0. 15 (s，9H)，0. 89 (m， 6H)，1. 22-1. 50 (m, 6H)，1. 98 (m, 4H)，4. 42 (t, 1H)。(2) 4-羥基-5-壬酮的製備將0.05mol 5_ (4_壬烯基)三甲基矽醚和100mL 二氯甲烷加入到反應瓶中， 在-25 25°C下分批加入0. 75mol間氯過氧苯甲酸，在0 25°C下反應3 6h。然後 在室溫下加入0. 8mol三乙胺，攪拌15 60min，用稀的碳酸氫鈉溶液調節反應混合物的 PH值至中性，分出有機相，水相用二氯甲烷萃取三次。合併有機相，加入5mL濃鹽酸的甲 醇(20mL)溶液，加熱回流lh。用稀的碳酸氫鈉溶液調節反應混合物的pH值至中性，分出 有機相，水相用二氯甲烷萃取三次。合併有機相，無水硫酸鎂乾燥。濃縮後減壓蒸餾收集 61-63°C/400Pa的餾分，即得4-羥基-5-壬酮，反應產率85 90%。屯匪1 (0)(13)，8
0.88 (m, 6H)，1. 20-1. 72 (m, 7H)，1. 82 (m, 1H)，2. 43 (m, 2H)，3. 47 (d, 1H)，4. 15 (m, 1H)。(3) 4-(2-甲基-3-呋喃硫基)_5_壬酮的製備將0. Olmol 4_羥基_5_壬酮、0. 02mol三乙胺和二氯甲烷(50mL)依次加入到反應 燒瓶中，在0 10°C下加入0. 015mol甲磺醯氯，攪拌反應1 3h。然後加入稀鹽酸中和， 分出有機相。有機相用飽和食鹽水洗滌，然後用無水Na2S04乾燥，過濾後濃縮得到4-甲磺 醯氧基-5-壬酮，產率92%。將0. 005mol 2_甲基_3_呋喃硫醇、0. Olmol碳酸鉀、乙腈(20mL)和少許冠醚加入 到反應燒瓶中，然後加入0.004mol 4-甲磺醯氧基-5-壬酮，攪拌加熱至回流，在回流溫度 下反應3 8h。然後反應混合物冷卻至室溫，旋蒸除去大量乙腈，加入水稀釋，用稀鹽酸中 和至中性，乙醚萃取三次。合併有機相，用無水硫酸鎂乾燥，過濾，旋蒸除去溶劑。產物通過 柱層析分離(矽膠柱，V (石油醚)/V (乙酸乙酯)=10/1洗脫)，得到淺黃色粘稠液體，產 率 85%。產品結構通過iHNMR^CNMR和質譜進行了確認。力匪尺仰。「)，8 :0.91(m，6H)，
1.35 (m, 2H)，1. 46 (m, 2H)，1. 60 (m, 2H)，1. 71 (m, 2H)，2. 29 (s,3H)，2. 52 (m, 1H)，2. 63 (m, 1H)， 3. 31 (t，1H)，6. 22(d，1H)，7. 25(d，1H)。3CNMR(CDC13)，8 :11. 82,11. 91,13. 89,20. 51, 22. 40,26. 14,31. 95,40. 05,55. 76，107. 17，115. 44，140. 81，156. 72,206. 70。MS (EI)，m/z 254 (M+)。實例3 2，6-二甲基-3-(2-甲基-3-呋喃硫基)-4-庚酮(1)2，6-二甲基-4-(3-庚烯基)三甲基矽醚的製備在氮氣保護下，將0. lmol 2，6-二甲基-4-庚酮、0. 24mol無水三乙胺和0. 2mol三 甲基氯矽烷依次加入反應燒瓶中，在30 60°C下滴加0. 22mol碘化鉀的乙腈(100mL)溶 液，在1 2h內滴加完畢，然後在室溫至回流溫度下反應2 5h。將反應混合物倒入至冰水 中，用己烷萃取三次，合併有機相，無水碳酸鉀乾燥。濃縮後減壓蒸餾收集55-37°C /700Pa 的餾分，即得2，6- 二甲基-4- (3-庚烯基)三甲基矽醚，反應產率92 95 %。'HNMR (⑶Cl3)， 8 0. 16 (s，9H)，0. 90 (m, 12H)，1. 78 (m, 3H)，2. 58 (m, 1H)，4. 25 (d, 1H)。
(2) 2，-二甲基-3-羥基-4-庚酮的製備將0.05mol 2，6_ 二甲基_4_ (3_庚烯基)三甲基矽醚和100mL 二氯甲烷加入到反 應瓶中，在-25 25°C下分批加入0. 75mol間氯過氧苯甲酸，在0 25°C下反應3 6h。 然後在室溫下加入0. 8mol三乙胺，攪拌15 60min，用稀的碳酸氫鈉溶液調節反應混合 物的PH值至中性，分出有機相，水相用二氯甲烷萃取三次。合併有機相，加入5mL濃鹽酸 的甲醇(20mL)溶液，加熱回流lh。用稀的碳酸氫鈉溶液調節反應混合物的pH值至中性， 分出有機相，水相用二氯甲烷萃取三次。合併有機相，無水硫酸鎂乾燥。濃縮後減壓蒸餾 收集46-48°C /400Pa的餾分，即得2，6- 二甲基-3-羥基-4-庚酮，反應產率86 90%。 'HNMR (CDC13), 6 0. 20 (d, 3H)，0. 92 (m, 6H)，1. 09 (d, 3H)，2. 20 (m, 2H)，2. 34 (m, 2H)，3. 41 (d, lH)4.01(m，lH)。(3) 2，6-二甲基-3-(2-甲基_3_呋喃硫基)_4_庚酮的製備將O.Olmol 2，6_ 二甲基_3_羥基_4_庚酮、0. 02mol三乙胺和二氯甲烷(50mL)依 次加入到反應燒瓶中，在0 10°C下加入0.015mol甲磺醯氯，攪拌反應1 3h。然後加入 稀鹽酸中和，分出有機相。有機相用飽和食鹽水洗滌，然後用無水Na2S04乾燥，過濾後濃縮 得到2，6- 二甲基-3-甲磺醯氧基-4-庚酮，產率93 %。將0. 005mol 2_甲基_3_呋喃硫醇、0. Olmol碳酸鉀、乙腈(20mL)和少許冠醚加 入到反應燒瓶中，然後加入0.004mol 2，6-二甲基-3-甲磺醯氧基_4_庚酮，攪拌加熱至回 流，在回流溫度下反應3 8h。然後反應混合物冷卻至室溫，旋蒸除去大量乙腈，加入水稀 釋，用稀鹽酸中和至中性，乙醚萃取三次。合併有機相，用無水硫酸鎂乾燥，過濾，旋蒸除去 溶劑。產物通過柱層析分離(矽膠柱，V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=10/1洗脫)，得到淺黃 色粘稠液體，產率85%。產品結構通過iHNMR^CNMR和質譜進行了確認。力匪1 (0)(13)，8 0. 92 (m, 9H)，1. 16(d，3H)，1. 97 (m, 1H)，2. 09 (m, 1H) ,2. 29(s，3H)，2. 40(dXd, 1H)，2. 50 (dXd, 1H)， 3. 01 (d，1H)，6. 26(d，1H)，7. 25(d，1H)。3CNMR(CDC13)，8 :11. 82,20. 44,20. 83,22. 42, 22. 69，24. 07，28，33，50. 10，64. 44，107. 85，114. 87，140.59，156.03，206.02。MS (EI)，m/z 254 (M+)。
權利要求
一種α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的製備方法，其特徵是以酮類化合物為起始原料，經過烯醇化、氧化和親核取代三步反應得到產物，第一步反應是酮在鹼性條件下與三甲基氯矽烷反應首先得到烯醇矽醚；第二步反應是烯醇矽醚用間氯過氧苯甲酸氧化，得到α-羥基酮；第三步反應是α-羥基酮與甲磺醯氯反應，將羥基轉變為甲磺酸根，然後在鹼性條件下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應得到α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物，反應式如下式中的R為乙基、正丙基、異丙基。FSA00000031163100011.tif
2.根據權利要求1所述的一種製備結構式如式(I)的a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的方法。式(I)中的R為乙基、正丙基、異丙基。
全文摘要
本發明提供了一種結構如式(I)的α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的製備方法式(I)中的R為乙基、正丙基、異丙基。該方法步驟第一步反應在氮氣保護下酮、無水三乙胺、三甲基氯矽烷與碘化鉀的乙腈溶液在室溫至回流溫度下反應，得到烯醇矽醚；第二步反應烯醇矽醚在二氯甲烷溶液中用間氯過氧苯甲酸在0～25℃下進行氧化，得到α-羥基酮；第三步反應α-羥基酮與甲磺醯氯在二氯甲烷溶液中反應，得到相應的甲磺酸酯，然後在乙腈的溶液中在碳酸鉀和少量冠醚的催化下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應，得到α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類產物。
文檔編號C07D307/64GK101798296SQ20101012313
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月12日 優先權日2010年3月12日
發明者劉玉平, 孫寶國, 田紅玉, 陳海濤, 黃明泉 申請人:北京工商大學