一種合成二氫突厥酮的方法
2023-08-11 14:05:36 2
專利名稱：一種合成二氫突厥酮的方法
技術領域：
本發明涉及一種名貴香料的合成，特別是一種由環檸檬醛通過加成反應製取假性二氫突厥醇，進而合成二氫突厥酮的方法。
二氫突厥酮自1970年瑞士菲爾曼尼希(Firmenich)公司從保加利亞玫瑰油中發現以來就引起了許多香料化學家們的極大興趣，開展了大量的合成研究工作，相繼發表了大量文章，報導了數十種合成方法。這些方法歸納起來主要有三類1.以紫羅蘭酮及其衍生物轉化的合成方法；2.先形成紫羅蘭酮的核環，然後再延長和轉化其支鏈的合成方法；3.先製備十三個碳鏈醇，再環化成紫羅蘭酮核環的合成方法。
這三類方法主要是基於二氫突厥酮和紫羅蘭酮在結構上側鏈的酮基及雙鍵位置，因而設定二氫突厥酮為紫羅蘭酮的異構體的合成方法。分別可以檸檬醛、環檸檬醛、紫羅蘭酮為原料。
以紫羅蘭酮為原料經環氧化再經Wharton重排、氧化得到二氫突厥酮，該合成工藝條件不苛刻，流程較短，所用原料價格不貴，世界各國科學家對此進行了研究，但因反應過程中伴有副產物，致使收率較低而很難實現工業化生產。其它以紫羅蘭酮為原料的合成路線所需原料價格較貴，工藝流程長，反應條件較苛刻，不宜作為工業化合成路線。
以環檸檬醛為原料與格氏試劑反應，水解、氧化或再異構化而得產品，該合成工藝路線短，所用原料不貴，反應收率高，科學家對此進行了深入研究，其缺點是反應條件苛刻，第一步反應要求原料及環境絕對乾燥。以環檸檬醛為原料的其它合成路線均存在所需試劑不好解決，流程較長，工藝條件要求較高等缺點，因而難以得到應用。
以檸檬醛為原料的合成路線類似於以環檸檬醛為原料的合成路線，兩者的不同點是從檸檬醛出發的工藝採用後環化，要求較高，容易產生雜質，收率不如以環檸檬醛為原料的合成路線。
到目前為止，世界上僅Firmenich一家生產二氫突厥酮，並申請了德國專利(D.T1807568 B2)。但他們第一步的加成反應選擇格氏反應來實現，其具體的過程是鎂與滷代烴反應先形成格氏試劑，在低溫(-5℃)攪拌下加入到環檸檬醛中，反應一小時後，繼續在室溫下反應12小時，經後處理，收率為62.5％，三步合成總收率僅為25.5％。由于格氏反應要求反應原料及環境均要絕對乾燥，工業上較難實現。我國尚未有格氏反應應用於工業生產的報導，為此只有找到一種能在一般條件下完成此反應的催化劑，才具有工業化價值。
針對上述現有技術存在的不足之處，本發明提供一種合成二氫突厥酮的方法，它可使加成反應在溫和條件下進行，是一種易於工業化生產合成假性二氫突厥醇，進而合成二氫突厥酮的方法，且同一工藝可合成α-二氫突厥酮和β-二氫突厥酮。
本發明的目的可通過以下措施來達到環檸檬醛與丙烯滷在催化劑作用下發生加成反應製得假性二氫突厥醇，加成反應中所用的催化劑為金屬錫粉或金屬鋅粉，呈淺灰色粉末，其有效鋅或錫的含量＞90％，環檸檬醛與催化劑的用量比例為1∶0.95～2；所用丙烯滷為氯丙烯、溴丙烯，其溴丙烯的加成效果較佳，環檸檬醛與丙烯滷的用量比例為1∶0.95～2；所用溶劑為苯、甲苯或四氫呋喃，反應溫度為60～80℃。
假性二氫突厥醇在有機溶劑中經氧化得到假性二氫突厥酮，所用氧化劑為吡啶鉻酸鹽(PDC)或三氧化鉻，溶劑為丙酮、苯、甲苯、四氫呋喃、N，N-二甲基甲醯胺，反應溫度為15～30℃。
假性二氫突厥酮在有機溶劑中異構化得到二氫突厥酮(I)，所用溶劑為苯或甲苯，反應溫度為65～90℃，催化劑為叔丁醇鉀或對甲苯磺酸。
本發明的獨特之處在於以環檸檬醛為原料，經加成、氧化、異構化三步反應的合成工藝路線，即
本發明提出的工藝路線比其它工藝路線有更多的優點該合成路線具有反應路線短，操作方便，工藝穩定可靠，原料易得等特點。該工藝路線雖包括三步，但關鍵是第一步的加成反應，它決定著工藝路線是否可行及總收率的高低，後兩步反應則採用傳統的方法，較易實現工業化生產。由於選用價廉易得、活動性高的催化劑，催化劑為高效高選擇性的金屬鋅粉或錫粉，可使加成反應在溫和條件下進行，反應僅需4個小時，並且對反應原料及環境無特殊要求，不需特殊試劑，收率在90％以上。
我們以環檸檬醛為原料的三步合成反應時間僅為8小時，合成反應收率高(總收率＞50％)，是一條較有工業價值且簡單易行的合成路線。
本發明下面將用實施例作進一步詳細說明。
例1.β-二氫突厥酮的合成①.β-環檸檬醛與丙烯滷加成製備—假性二氫突厥醇準確稱取精製β-環檸檬醛10g溶於20ml四氫呋喃溶劑中，加入經處理過的金屬鋅5.3g，攪拌並加熱溶液至65～75℃，滴加8.5ml溴丙烯於反應液中，反應4小時後，降溫至20～25℃，加入5～10％的稀酸中和至PH＝3～4，繼續反應1小時，停止反應，加入3×15ml苯萃取，合併有機相，水洗至中性，用無水Na2SO4乾燥，蒸餾除去苯，得到12.3g淺黃色液體，含β-假性二氫突厥醇90％純收率93.2％。②.β-假性二氫突厥醇氧化製備β-假性二氫突厥酮稱取上述淺黃色液體10g溶於40ml N，N-二甲基甲醯胺溶液，在室溫(15～30℃)下，將25gPDC(自製)溶於50ml N，N-二甲基甲醯胺並滴加到上述溶液中，反應3小時，加入100ml水稀釋，分離，用3×50ml苯萃取，合併有機相，鹼洗、水洗至中性，用無水Na2SO4乾燥，蒸餾除去苯，得到9.1g褐色液體，含β-假性二氫突厥酮71.90％，純收率73.4％。③.β-假性二氫突厥酮異構化製取β-二氫突厥酮稱取上述褐色液體10g溶於30ml苯中，加入0.4g對甲苯磺酸並在攪拌下加熱至回流溫度，反應1小時，將反應液降至室溫，加入3×15ml苯萃取，合併有機相，水洗至中性，用無水Na2SO4乾燥、蒸餾除去苯。得到9.5g褐色液體，含β-二氫突厥酮64.5％，純收率85.2％。
例2.α-二氫突厥酮的合成①.α-環檸檬醛與丙烯滷加成製備α-假性二氫突厥醇準確稱取精製—環檸檬醛10g溶於20ml四氫呋喃溶劑中，加入經處理過的金屬鋅5.3g，攪拌並加熱溶液至65～75℃，滴加6.2ml溴丙烯於反應液中，反應4小時後，降溫至20～25℃，加入5～10％的稀酸中和至PH＝3～4，繼續反應1小時，停止反應，加入3×15ml苯萃取，合併有機相，水洗至中性，用無水Na2SO4乾燥，蒸餾除去苯，得到12.1g淺黃色液體，含α-假性二氫突厥醇89.8％，純收率91.5％。②.α-假性二氫突厥醇氧化製備α-假性二氫突厥酮稱取上述淺黃色液體10g溶於60ml苯溶液，在室溫(15～30℃)下，將6gCrO溶於140ml水並滴加到上述溶液中，反應1.5小時，分離，用3×50ml苯萃取，合併有機相，鹼洗、水洗至中性，用無水Na2SO4乾燥，蒸餾除去苯，得到8.7g褐色液體，含α-假性二氫突厥酮70.8％，純收率69.3％。③.α-假性二氫突厥酮異構化製取α-二氫突厥酮稱取上述褐色液體8.7g溶於26ml苯中，加入0.35g對甲苯磺酸並在攪拌下加熱至回流溫度，反應1小時，將反應液降至室溫，水洗至中性，用無水Na2SO4乾燥，蒸餾除去苯，得到7.5g褐色液體，含α-二氫突厥酮74.5％，純收率90.7％。
權利要求
1.一種製備具有結構式為(I)的二氫突厥酮的方法，以環檸檬醛為原料製得假性二氫突厥醇(III)，然後在有機溶劑中經氧化得到假性二氫突厥酮(II)，進而異構化得到二氫突厥酮，其特徵在於環檸檬醛與丙烯滷在催化劑作用下發生加成反應製得假性二氫突厥醇。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於加成反應中所用的催化劑為金屬錫粉或金屬鋅粉，環檸檬醛與催化劑的用量比例為1∶0.95～2。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於加成反應中所用的丙烯滷為氯丙烯、溴丙烯，其溴丙烯的加成效果較佳，環檸檬醛與丙烯滷的用量比例為1∶0.95～2。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於加成反應中所用的溶劑為苯、甲苯或四氫呋喃，反應溫度為60～80℃。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於氧化反應中的氧化劑採用吡啶鉻酸鹽(PDC)或三氧化鉻，溶劑為丙酮、苯、甲苯、四氫呋喃或N，N-二甲基甲醯胺，反應溫度為15～30℃，氧化得到假性二氫突厥酮(II)。
6.根據權利要求1和5所述的方法，其特徵在於假性二氫突厥酮在有機溶劑中異構化得到二氫突厥酮(I)，所用溶劑為苯或甲苯，反應溫度為65～90℃，催化劑為叔丁醇鉀或對甲苯磺酸。
全文摘要
本發明涉及一種名貴香料的合成,特別是一種由環檸檬醛在催化劑作用下通過加成反應製取假性二氫突厥醇,然後在有機溶劑中經氧化得到假性二氫突厥酮,進而異構化得到二氫突厥酮的方法,以環檸檬醛為原料的三步合成反應時間僅為8小時,合成反應收率高(總收率>50%),是一條較有工業價值且簡單易行的合成路線,加成反應在溫和條件下進行,且同一工藝可合成α－二氫突厥酮和β－二氫突厥酮。
文檔編號C07C45/27GK1172099SQ9710516
公開日1998年2月4日 申請日期1997年7月8日 優先權日1997年7月8日
發明者和承堯, 丁大林, 李美榮, 胡元文, 肖紅衛, 王志剛, 張松, 王壽元 申請人:雲南省化工研究院