专利名称：一种4,5-环氧-α-紫罗兰酮的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种4， 5-环氧-a -紫罗兰酮的合成方法。
背景技术：
4，5-环氧-a-紫罗兰酮是一类重要的香料，主要用于烟草、香精或添加剂中，具 有较高的应用价值。特别是用作烟用香料，对各种巻烟有显著的加香效果。随着吸烟与健 康问题日益受到人们的重视，降焦引起的烟味淡薄需要合成烟用香料为弥补。环氧紫罗兰 酮的主要合成方法是以紫罗兰酮为原料的化学氧化法，采用的氧化剂有过氧乙酸、间氯过 氧苯甲酸、铬酸叔丁酯等，但由于存在成本高、环境污染严重、能耗大、腐蚀设备等，至今尚 未实现工业化。 烯烃的环氧化方法很多，过氧化氢和分子氧由于氧化产物为水，无污染而被誉为 绿色氧源，但过氧化氢的价格相对分子氧来说要昂贵得多，分子氧或空气氧化具有很明显 的经济优势。烯烃的氧化催化剂包括金属卟啉、金属酞菁、希夫碱以及高分子载体负载型、 杂多酸型催化剂等，这些催化剂或存在难以制备，成本高，或对产物选择性不高，副产物多， 回收困难等问题。
发明内容
本发明的目的是可克服现有技术的不足而提供一种成本低、无污染、选择性高、产 率高、催化剂易于回收的合成4， 5-环氧_ a _紫罗兰酮的方法。
本发明的目的是通过下述方式实现的。 以Au/MCM-41为催化剂，氧气或空气为氧化剂在溶剂中环氧化a -紫罗兰酮，得到 4， 5-环氧-a -紫罗兰酮。氧气或空气的压力为0. l-10Mpa。环氧化反应的温度为30-15(TC; 其中优选的温度为50-8(TC，反应温度低，则反应过慢；反应温度过高，副产物多，产物的选 择性降低。反应时间为l-48h。催化剂的用量为a-紫罗兰酮物质的量的0.01-5X ;催化 剂中Au的质量含量为0. 001-5%。环氧化反应所用的溶剂为乙腈，三氯甲烷，四氯甲烷，丙 酮，乙酸乙酯或乙醇，溶剂与反应原料的物质的量之比为0. 2-10。 发明首次将Au/MCM-41分子筛用作催化剂合成4， 5_环氧-a -紫罗兰酮；过程简 单，a-紫罗兰酮转化率较高，4，5-环氧-a-紫罗兰酮选择性较高，Au/MCM-41分子筛催化
剂可以与溶液分离，可以重复利用，所用氧源为分子氧，对环境无污染。 催化环氧化原料为a -紫罗兰酮，结构式见式1.<formula>formula see original document page 4</formula> 式1 催化环氧化产物为4， 5-环氧-a -紫罗兰酮，结构式见式2.
<formula>formula see original document page 4</formula> 式2
具体实施例方式以下实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1 : 分别将20. Oml a -紫罗兰酮，10. Oml三氯甲烷和O. 50gAu/MCM_41分子筛催化剂加 入高压釜中，通入1. OMpa氧气，于6(TC下反应12h，用GC-MS色谱检测反应液，a -紫罗兰 酮的转化率为98% ， 4， 5-环氧-a -紫罗兰酮的选择性为75% 。
实施例2-4: 按照实施例1的方法和步骤，但所用的溶剂为乙醇，乙腈，丙酮。结果分别为 a _紫罗兰酮的转化率为75% ， 4， 5-环氧-a -紫罗兰酮的选择性为60% ; a -紫罗兰酮的 转化率为91 % ， 4， 5-环氧-a -紫罗兰酮的选择性为63% ; a -紫罗兰酮的转化率为95% ， 4， 5-环氧-a -紫罗兰酮的选择性为70% 。
实施例5 按照实施例1的方法和步骤，但反应时间为8h。结果为a -紫罗兰酮的转化率为 81 % ， 4， 5-环氧-a -紫罗兰酮的选择性为80% 。
权利要求
一种4，5-环氧-α-紫罗兰酮的合成方法，其特征在于，以Au/MCM-41为催化剂，氧气或空气为氧化剂在溶剂中环氧化α-紫罗兰酮，得到4，5-环氧-α-紫罗兰酮。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述的催化剂中Au的质量含量为 0. 001-5%。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的催化剂的用量为a-紫罗兰酮 物质的量的0.01-5%。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧气或空气的压力为0. l-10Mpa。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧化反应的温度为30-150°C。
6. 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述环氧化反应的温度为50-80°C。
7. 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述环氧化反应时间为l-48h。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的环氧化反应所用的溶剂为乙腈，三 氯甲烷，四氯甲烷，丙酮，乙酸乙酯或乙醇。
9. 根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述的溶剂与反应原料的物质的量之 比为0. 2-10。
全文摘要
本发明提供了一种4，5-环氧-α-紫罗兰酮的合成方法。该方法采用Au/MCM-41为催化剂，以氧气或空气为氧化剂环氧化α-紫罗兰酮，合成4，5-环氧-α-紫罗兰酮。本发明的特点是用Au/MCM-41为催化剂，催化剂与产物容易分离，可以重复利用；所用的氧化剂为氧气或空气，对环境无污染；4，5-环氧-α-紫罗兰酮选择性高；方法简便，是一个绿色环保的合成路线。
文档编号C07D301/06GK101781275SQ20101013292
公开日2010年7月21日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者刘洪涛, 唐有根, 彭志光 申请人:中南大学