手性胺拆分試劑的回收套用方法

2023-06-27 00:09:41

專利名稱：手性胺拆分試劑的回收套用方法
技術領域：
本發明涉及手性胺拆分試劑的回收套用的方法，特別是手性胺試劑為(R) - (+) - α -苯基乙胺和(S) - - a -苯基乙胺的回收方法。
背景技術：
Y-內酯富含奶香，果香，具有留香時間長、香氣圓潤及增香作用等特點，在水果、飲料、日常食物中的含量極為豐富，因此是重要的香原料。它們被廣泛用於食用香精和日化香精的調製中，是香料中需求量較大的產品之一。由於Y-內酯含有手性碳，所以具有空間構型為R的右旋體和S的左旋體。而通過一般化學合成方法獲得的Y -內酯均為外消旋體。因為自然界裡天然產物中的丙位內酯和丁位內酯均是手性純為主的，手性內酯香氣要比外消旋的內酯的香氣更加強烈和純正。因此使用手性內酯，能調製出具有「天然」風味的食品香精和日化香精。通過外消旋體的化學拆分製備單一的對映體是目前工業上獲得手性物質的常用方法，因為它在經濟成本上往往是較低的一種。目前手性藥物的拆分已逐漸趨於成熟，且在工業上廣泛應用。但手性香料的拆分往往還處於實驗室階段。由於Y-內酯的不同對映異構體間的香氣存在明顯差異，有效分離後可以用於不同需要的香精調製中，因此化學拆分方案對於手性內酯的製備有工業化的可行性。日本曾田香料株式會社的和田繁等在日本專利特許公開2001-11063中公開了用光學活性的(S)-(_)-a-苯基乙胺拆分外消旋Y-內酯得到4_(R)_⑴-Y-癸內酯、4-(R)-(+)_Y-十一內酯、4-(R)-(+)-y-十二內酯的專利方法。愛普香料集團股份有限公司的馮黎等在中國專利CN1872849A中公開了用光學活性的(R) _(+) _ a _苯基乙胺拆分外消旋Y-內酯得到4-(S)-(-)1-癸內酯、4-(S)-(-)1-十一內酯、4-(S)-(-)1-十二內酯的專利方法。至今尚未有報`到如何在相關手性內酯製備的過程中實現手性胺的回收套用。本專利提供了一種手性胺試劑為(R)_(+)_ct -苯基乙胺和(S)-(-)_a-苯基乙胺的回收方法。在手性羥基酸銨鹽酸解，環化得到手性內酯的過程中，對於水層進行鹼化，萃取，乾燥，蒸餾，實現了手性胺拆分試劑的回收，相關手性胺可以套用在拆分反應中。

發明內容
本發明的目的旨在提供一種手性胺拆分試劑的回收套用方法，實現手性胺試劑為(R)_(+)_a _苯基乙胺和(S)-(-)_a -苯基乙胺的回收套用。本發明的製備方法為:在手性羥基酸銨鹽酸化，環合得到手性內酯的過程中，對於手性銨鹽酸解液進行鹼化，手性銨鹽酸解液包括淺白色結晶光學活性手性銨鹽A和低光學活性手性銨鹽B酸化後的酸解液。將此酸解液鹼化，萃取並分出有機層，乾燥，蒸餾，實現手性胺拆分試劑的回收套用。手性銨鹽酸化、環合得到手性內酯的水層中，鹼化手性銨鹽酸解液的可以是一價或二價金屬的氫氧化物，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣等，或它們的水溶液。鹼與手性銨鹽的摩爾比在1.0O: 1.00 2.00: 1.00之間。鹼化手性銨鹽酸解液時pH為9.00 11.00之間。萃取時可以使用的有機溶劑可以是乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯等。手性羥基酸銨鹽酸化所使用的酸是無機酸類:硫酸或鹽酸或磷酸。通過減壓蒸餾有效回收的手性胺試劑為(R)-⑴-α-苯基乙胺和(S)-(-)-a-苯基乙胺。回收的手性胺光學純度沒有變化，回收率為50.00% 75.00%，可以套用在拆分反應中，不影響拆分效果。本發明的優點是:用本發明回收的手性胺光學純度沒有變化，可以套用在拆分反應中，不影響拆分效果。從而大大節省了化學拆分法製備光學活性的Y-內酯類香料的生產成本，充分實現了資源的循環使用，減少了含氮廢棄物排放，為手性Y-內酯類香料工業化生產提供可行性，充分體現了綠色化學生產工藝中的理念。
具體實施例方式下面結合實施案例詳細說明本發明的方法。實施例一:
回收部分在1000毫升三頸瓶中將50.00克(1.25摩爾)氫氧化鈉溶於500毫升水中，於60°C下滴加136.2克(0.80摩爾)外消旋的Y _癸內酯，並在此溫度下繼續攪拌2小時。冷至室溫後，逐滴滴加50 %稀硫酸調節pH值為4.00-5.00。萃取並分出有機層，再用乙酸乙酯萃取2次。合併有機層，加入適量甲醇，再加入48.40 (0.40摩爾)(S) - - α -苯基乙胺。將此溶液在-15 -30°C環境中冷卻24小時，得到淺白色結晶68.70克，光學活性手性銨鹽A。結晶濾液濃縮約得150克殘留物，為低光學活性手性銨鹽B。將A、B兩種手性銨鹽溶於適量水中，攪拌下滴加50 %稀硫酸調節反應液酸度為pH為2.0。得到羥基酸並進一步環化為內酯。水層用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂乾燥，移去溶劑。A種手性銨鹽後酸化後得到(R)-(+)_ Y-癸內酯，產量41.76克，半量產率為61.32%，色譜含量為97.5 %，對映體過量為75.62 %。B種手性銨鹽後酸化後得到(S)-- Y -癸內酯，產量91.5克，色譜含量為96.5%,對映體過量為36.24%。兩種酸化反應的水層合併，冰浴下加入氫氧化鈉的水溶液，調節pH為9.0 11.0之間，用二氯甲烷萃取兩次。有機層合併，加入氫氧化鉀固體乾燥過夜。移除溶劑，水泵減壓蒸餾，回收(S)-(_)-a-苯基乙胺35.4克，旋光度[a]2QD = -39° (溶劑直接測試)，回收率為73.1%。手性胺套用及二次回收實例在500毫升三頸瓶中將30.0克(0.75摩爾)氫氧化鈉溶於300毫升水中，於60°C下滴加85.1克(0.5摩爾)外消旋的Y -癸內酯，並在此溫度下繼續攪拌2小時。冷至室溫後，逐滴滴加50 %稀硫酸調節pH值為4.0-5.0。萃取並分出有機層，再用乙酸乙酯萃取2次。合併有機層，加入適量甲醇，再加入回收30.3(0.25摩爾)(S)-(-)_a -苯基乙胺。將此溶液在-15 -30°C環境中冷卻20小時，得到淺白色結晶48克，光學活性手性銨鹽A。結晶濾液濃縮約得90克殘留物，為低光學活性手性銨鹽B。
將A、B兩種手性銨鹽分別溶於適量水中，攪拌下滴加50%稀硫酸調節反應液酸度為pH為2.0。得到羥基酸並進一步環化為內酯。水層用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂乾燥，移去溶劑。A種手性銨鹽酸化後得到(R)-(+)_ Y-癸內酯，產量25.7克，半量產率為60.4%，色譜含量為98.5%，對映體過量為78.0%。B種手性銨鹽後酸化後得到(S)-(-)-y-癸內酯，產量57克，色譜含量為97.5%，對映體過量為39.04%。兩種酸化反應的水層合併，冰浴下加入氫氧化鈉的水溶液，調節pH為9.0 11.0之間，用二氯甲烷萃取兩次。有機層合併，加入氫氧化鉀固體乾燥過夜。移除溶劑，水泵減壓蒸餾，回收(S)-(_)-a-苯基乙胺20克，旋光度[a]2(|D = -39° (溶劑直接測試)，回收率為66.0%o實施例二:回收部分在1000毫升三頸瓶中將50.0克(1.25摩爾)氫氧化鈉溶於500毫升水中，於60°C下滴加147.5克(0.8摩爾)外消旋的內酯，並在此溫度下繼續攪拌2小時。冷至室溫後，逐滴滴加稀鹽酸調節PH值為5.0。萃取並分出有機層，再用乙酸乙酯萃取2次。合併有機層，加入適量甲醇，再加入48.4(0.4摩爾)(R)-(+)-α -苯基乙胺。將此溶液在-15 -30°C環境中冷卻17小時，得到淺白色結晶113.12克，光學活性手性銨鹽A。結晶濾液濃縮約得140克殘留物，為低光學活性手性銨鹽B。將A、B兩種手性銨鹽分別溶於適量水中，攪拌下滴加稀鹽酸調節反應液酸度為pH為2.0。得到羥基酸並進一步環化為內酯。水層用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂乾燥，移去溶劑。

A種手性銨鹽酸化後得到(S) - - Y -十一內酯，產量63.06克，半量產率為85.5%，色譜含量為97.5 %，對映體過量為54.6%。B種手性銨鹽後酸化後得到(R)-(+)1- 4^一內酯，產量82克，色譜含量為98.0%,對映體過量為43.7%。兩種酸化反應的水層合併，冰浴下加入氫氧化鈉的水溶液，調節pH為9.0 11.0之間，用乙醚萃取兩次。有機層合併，加入氫氧化鉀固體乾燥過夜。移除溶劑，水泵減壓蒸懼，回收(R)-(+)-α_苯基乙胺34.0克，旋光度[a]2QD = 39° (溶劑直接測試)，回收率為 70.2%。套用及二次回收實例在500毫升三頸瓶中將30.0克(0.75摩爾)氫氧化鈉溶於300毫升水中，於60°C下滴加92.14克(0.50摩爾)外消旋的Y -1^一內酯，並在此溫度下繼續攪拌2小時。冷至室溫後，逐滴滴加稀鹽酸調節PH值為5.0。萃取並分出有機層，再用乙酸乙酯萃取2次。合併有機層,加入適量甲醇,再加入回收的30.3(0.25摩爾)(R)-(+)-a -苯基乙胺。將此溶液在-15 -30°C環境中冷卻20小時，得到淺白色結晶70克，光學活性手性銨鹽A。結晶濾液濃縮約得100克殘留物，為低光學活性手性銨鹽B。將A、B兩種手性銨鹽溶於適量水中，攪拌下滴加稀鹽酸調節反應液酸度為pH為
2.0。得到羥基酸並進一步環化為內酯。水層用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂乾燥，移去溶劑。A種手性銨鹽後酸化後得到(S)-(-)_Y-十一內酯，產量30克，半量產率為65.10%，色譜含量為97.8%，對映體過量為66.00%。B種手性銨鹽後酸化後得到(R) - (+) 1- 4^一內酯，產量50克，色譜含量為97.26 %，對映體過量為38.0 %。兩種酸化反應的水層合併,冰浴下加入氫氧化鈉的水溶液,調節pH為9.0 11.0之間，用乙醚萃取兩次。有機層合併，加入氫氧化鉀固體乾燥過夜。移除溶劑，水泵減壓蒸懼，回收(R)-(+)-α_苯基乙胺18克，旋光度[a]2(lD = 39° (溶劑直接測試)，回收率為59%。實施例三:回收部分在1000毫升三頸瓶中將50.00克(L 25摩爾)氫氧化鈉溶於500毫升水中，於60°C下滴加158.65克(0.8摩爾)外消旋的Y -十二內酯，並在此溫度下繼續攪拌2小時。冷至室溫後，逐滴滴加稀磷酸調節PH值為5.0。萃取並分出有機層，再用乙酸乙酯萃取2次。合併有機層，加入適量甲醇，再加入48.40(0.4摩爾)(S)-(-)_a-苯基乙胺。將此溶液在10 0°C環境中冷藏24小時，得到淺白色結晶98.93克，光學活性手性銨鹽A。結晶濾液濃縮約得130.00克殘留物，為低光學活性手性銨鹽B。將A、B兩種手性銨鹽溶於適量水中，攪拌下滴加稀磷酸調節反應液酸度為pH為
2.0。得到羥基酸並進一步環化為內酯。水層用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂乾燥，移去溶劑。A種手性銨鹽後酸化後得到(R)_(+)_ Y-十二內酯，產量55.40克，半量產率為69.84%，色譜含量為98.06%，對映體過量為71.66%。B種手性銨鹽後酸化後得到(S)-(-)-y-十二內酯，產量72.75克，色譜含量為97.56%，對映體過量為62.88%。

兩種酸化反應的水層合併，冰浴下加入氫氧化鈉的水溶液，調節pH為9.0 11.0之間，用氯仿萃取兩次。有機層合併，加入氫氧化鉀固體乾燥過夜。移除溶劑，水泵減壓蒸懼，回收(S)-(-)-a-苯基乙胺32.06克，旋光度[a]2QD = -39° (溶劑直接測試)，回收率為 66.24%。套用及二次回收實例在500毫升三頸瓶中將30.0克(0.75摩爾)氫氧化鈉溶於300毫升水中，於60°C下滴加99.15克(0.5摩爾)外消旋的Y -十二內酯，並在此溫度下繼續攪拌2小時。冷至室溫後，逐滴滴加稀磷酸調節PH值為5.0。萃取並分出有機層，再用乙酸乙酯萃取2次。合併有機層,加入適量甲醇,再加入回收30.3(0.25摩爾)(S)-(-)_a -苯基乙胺。將此溶液在10 0°C環境中冷藏20小時，得到淺白色結晶61.07克，光學活性手性銨鹽A。結晶濾液濃縮約得85克殘留物，為低光學活性手性銨鹽B。將A、B兩種手性銨鹽分別溶於適量水中，攪拌下滴加稀磷酸調節反應液酸度為pH為2.0。得到羥基酸並進一步環化為內酯。水層用乙酸乙酯萃取，有機層用無水硫酸鎂乾燥，移去溶劑。A種手性銨鹽酸化後得到(R)-(+)_Y-十二內酯，產量30克，半量產率為60.51 %,色譜含量為97.6%，對映體過量為67.05 %。B種手性銨鹽後酸化後得到(S)-㈠1-十二內酯，產量40.86克，色譜含量為98.0%,對映體過量為56.78%。兩種酸化反應的水層合併，冰浴下加入氫氧化鈉的水溶液，調節pH為9.0 11.0之間，用氯仿萃取兩次。有機層合併，加入氫氧化鉀固體乾燥過夜。移除溶劑，水泵減壓蒸懼，回收(S)-㈠-α-苯基乙胺17.0克，旋光度[a]2QD = -39° (溶劑直接測試)，回收率為 56 .11%。
權利要求
1.手性胺拆分試劑的回收套用方法，其特徵在於該方法步驟如下:在手性羥基酸銨鹽酸化，環合得到手性內酯的過程中，對於手性銨鹽酸解液進行鹼化，所述手性銨鹽酸解液為淺白色結晶光學活性手性銨鹽A和低光學活性手性銨鹽B酸化後的酸解液，將此酸解液鹼化，萃取並分出有機層，乾燥，蒸餾，實現手性胺拆分試劑的回收套用。
2.根據權利要求1所述的手性胺拆分試劑的回收套用方法，其特徵在於所述鹼化手性銨鹽的酸解液是一價或二價金屬的氫氧化物，為:氫氧化鈉或氫氧化鉀或氫氧化鈣，或它們的水溶液，鹼與手性銨鹽的摩爾比在1.0O: 1.00 2.00: 1.00之間。
3.根據權利要求1所述的手性胺拆分試劑的回收套用方法，其特徵在於手性羥基酸銨鹽酸化所使用的酸是無機酸類:硫酸或鹽酸或磷酸。
4.根據權利要求1所述的手性胺拆分試劑的回收套用方法，其特徵在於所述:萃取所使用的有機溶劑為乙醚或二氯甲烷或三氯甲烷或乙酸乙酯或甲苯。
5.根據權利要求1所述的手性胺拆分試劑的回收套用方法，其特徵在於所述鹼化手性銨鹽酸解液的pH為9.00 11.00之間。
6.根據權利要求1所述的手性胺拆分試劑的回收套用方法，其特徵在於所述有效回收的手性胺試劑為(R)-(+)_a-苯基乙胺和(S)-(_)-a-苯基乙胺，回收的手性胺光學純度沒有變化，回收率為5 0% 75%，可以套用在拆分反應中，不影響拆分效果。
全文摘要
手性胺拆分試劑的回收套用方法，通過對化學拆分法製備光學活性的γ-內酯類香料過程的全面考慮，在手性羥基酸銨鹽酸化，環合得到手性內酯的過程中，對於水層進行鹼化，萃取，乾燥，蒸餾，實現了手性胺拆分試劑的回收套用，從而大大節省了化學拆分法製備光學活性的γ-內酯類香料的生產成本，充分實現了資源的循環使用，減少了含氮廢棄物排放，為手性γ-內酯類香料工業化生產提供可行性。通過減壓蒸餾有效回收的手性胺試劑為(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺。回收的手性胺光學純度沒有變化，回收率為50.00％～75.00％，可以套用在拆分反應中，不影響拆分效果。
文檔編號C07C211/27GK103242169SQ20121002471
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月3日 優先權日2012年2月3日
發明者馮黎, 茅富燕, 馬繼紅 申請人:愛普香料集團股份有限公司