一種不對稱合成左旋薄荷醇的方法
2023-05-26 23:34:56 3
專利名稱：一種不對稱合成左旋薄荷醇的方法
技術領域：
本發明屬於有機化學不對稱合成技術領域，具體涉及一種以檸檬醛為起始原料經三步反應合成左旋薄荷醇的方法。
背景技術：
薄荷醇(亦稱薄荷腦和薄荷素油)具有特殊的芳香、辛辣感和涼感。作為世界上銷量最大的香料之一，薄荷醇被廣泛用於食品工業、日用精細化工和醫藥衛生等方面。薄荷醇有3個手性中心，共有8種立體異構體，其中左旋薄荷醇帶有輕快的甜的刺激氣味有很強的清涼作用；右旋薄荷醇帶有辛辣的刺激氣味，幾乎沒有清涼作用。由於左旋薄荷醇的應用價值較高，市場上存在的基本上都是左旋薄荷醇。它廣泛應用於香菸、化妝品、牙膏、口香糖、甜食清涼飲料、藥物和塗擦劑中。歷史上薄荷醇大多都是從植物中提取的，產量受季節、種植面積、自然災害等影響。隨著社會的發展，天然薄荷醇不能滿足人們日益增長的消費需求，因此，開展薄荷醇的合成研究具有較高的研究價值和較好的經濟前景。合成薄荷醇方法大概分為以下三種(I)製備消旋薄荷醇，然後進行拆分；(2)用不對稱合成技術獲得手性源，從而製得薄荷醇；(3)利用天然的手性前體，通過簡單轉化獲得左旋薄荷醇，比如用天然的 左旋薄荷酮直接氫化獲得左旋薄荷醇。以下為兩種報導的左旋薄荷醇合成方法。日本高砂公司開發了一條已工業化的不對稱合成左旋薄荷醇路線(Tani, K. ; Yamagata, T. ; Akutagawa, S. ; Kumobayashi, H. ; Taketomi, T. ; Takaya, H. ; Miyashita, A. ; Noyori，R. ; Otsuka, S. J. Am. Chem. Soc. 1984，106，5208.)。第一步是月桂烯和二乙基胺基鋰反應得到N，N-二乙基香葉基胺。關鍵的第二步是N，N-二乙基香葉基胺在(S)-BINAP-Rh+型催化劑催化下進行不對稱氫遷移得到右旋香茅醛，後經水解、酸催化關環和氫化得到左旋薄荷醇。具體合成路線如下
權利要求
1.一種不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，以檸檬醛為起始原料，二氫吡啶衍生物為負氫源，並以手性胺作為手性輔劑催化不對稱氫化合成右旋香茅醛，右旋香茅醛經路易斯酸催化關環合成左旋異胡薄荷醇，左旋異胡薄荷醇再經催化氫化最終製得左旋薄荷醇。
2.根據權利要求1所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，包括以下反應步驟Cl)不對稱氫化檸檬醛在二氫吡啶衍生物和手性胺輔劑雙催化體系下發生不對稱氫化反應生成右旋香茅醛，反應式如下
3.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(I)所述的起始原料檸檬醛為順反異構混合體，其中兩種順反異構體的比例不定，不需精餾分離得到某種構型的純品。
4.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(I)所述的手性胺為(R)-2-[雙(4-乙基苯基)]甲基四氫吡咯，其鹽具有以下結構
5.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(I)所述的二氫吡啶衍生物負氫源為2，6- 二甲基-1，4- 二氫吡啶-3，5- 二羧酸二乙酯，其結構如下
6.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(I)所述的不對稱氫化反應介質為四氫呋喃、氯仿、甲苯、二氯甲烷或二甲苯；所述的不對稱氫化反應溫度為-30 100°C ;不對稱氫化反應時間為5 48h。
7.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(I)所述的手性胺輔劑的催化量為O. 01 10mol% ;所述的二氫吡啶衍生物負氫源的用量為10 800mol%o
8.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(2)所述的關環反應的介質為甲苯、環己烷、乙酸乙酯或正己燒，溫度為5 10°C。
9.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(2)所述的路易斯酸為溴化鋅、二氧化矽、氯化鋅或氯化鐵。
10.根據權利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特徵在於，步驟(3)所述的催化氫化反應的介質為乙醇、甲醇、異丙醇或正丁醇，溫度為-20 120°C，氫氣壓力為 I IOatm0
全文摘要
本發明公開了一種不對稱合成左旋薄荷醇的方法，該方法以檸檬醛為起始原料，二氫吡啶衍生物為負氫源，並以手性胺作為手性輔劑催化不對稱氫化合成右旋香茅醛，右旋香茅醛經路易斯酸催化關環合成左旋異胡薄荷醇，左旋異胡薄荷醇再經催化氫化最終製得左旋薄荷醇。採用本發明合成方法合成左旋薄荷醇總收率大於60%,ee值大於90%，具有反應條件溫和、合成工藝簡單、催化劑製備簡單且回收方便等特點，適合大規模工業生產左旋薄荷醇。
文檔編號C07C29/17GK103044204SQ20121056824
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者王三永, 李春榮, 王林, 楊定喬 申請人:廣東省食品工業研究所, 華南師範大學