专利名称：2-甲基异冰片的合成方法
技术领域：
本发明属于化学合成技术领域，特别是涉及一种适于大规模生产的2-甲基异冰片的合成方法。
背景技术：
2-甲基异冰片为异冰片的衍生物，又名2-甲基异莰醇，是某些藻类大量繁殖产 生的两种代谢产物之一，由于其气味很易被人类识别，因此是一种影响水质的物质。当天气炎热时，水藻便会在水库增生，并释放出2-甲基异冰片，使饮用水产生异味。由于极其少量的2-甲基异冰片就能在饮用水中产生异味，因此其在水中的浓度一直为人们所重视。但是，从自然界中提取2-甲基异冰片却比较困难，因此长期以来，人工方法合成2-甲基异冰片受到了广泛的关注。目前已经报道了几种制备2-甲基异冰片的方法，如钯碳氢化法(Maelkoenen et al. , Annales Academiae Scientiarum Fennicae, Series A2 Chemica, 1964,128, 30)和甲基格氏试剂法(Medsker et al. , Environmental Science &Technology, 1969,477)等，其中钯碳氢化法需要使用较为昂贵的钯碳催化剂和较为危险的氢化体系，因而不适合大规模生产。目前，利用甲基格氏试剂从D-樟脑出发制备2-甲基异冰片的方法为人们所普遍采用。但长期以来，由于D-樟脑类型的酮羰基与格氏试剂的加成反应通常收率较低，产物纯化较难，因此其大规模生产受到很大限制。Swain等曾尝试使用溴化镁作为添加剂进行甲基格氏试剂与酮羰基的加成反应，但效果并不理想(J.Am. Chem. Soc.，1951，73，870)。此夕卜，Chastrette等尝试使用四丁基溴化铵、高氯酸锂等作为添加剂进行甲基格氏试剂与酮羰基的加成反应(J. Chem. Soc. , Chem. Commun. , 1970,470) ；Seebach等报道了使用三异丙氧基氯化钛和三正丁氧基氯化锆作为添加剂，应用在甲基格氏试剂与羰基加成的反应中(Angew. Chem.，Int. Ed. Engl.，1983, 22, 31) ；Dimitrov 等人报道了 使用 CeC13 活化 D-樟脑，然后与甲基格氏试剂反应生成2-甲基异冰片的方法(Tetrahedron Letters, 1996, 37,6787)。然而，上述这些合成方法的共同缺点是操作过程繁琐，且反应产率较低，从而导致成本较高，因此仅适用于研发性的小规模制备，而无法进行大批量生产。因此，2-甲基异冰片的工业化生产已成为相关行业的瓶颈。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够在保证产品纯度的前提下大幅度提高产率，操作简单，并且适于大规模生产的2-甲基异冰片的合成方法。为了达到上述目的，本发明提供的2-甲基异冰片的合成方法包括按顺序进行的下列步骤I)将作为原料的D-樟脑加入到反应容器中，然后在室温下依次加入作为溶剂的乙醚和作为活化剂的三氯化铝，将该反应体系在室温下搅拌3 5小时得到混合体系A ；
2)将镁屑和乙醚在室温下混合，再加入催化剂量的碘单质，得到混合体系B ；3)将混合体系B加热至回流，然后在此状态下将碘甲烷缓慢滴入到混合体系B中；滴加完毕后，将上述反应液降至室温，并在室温下搅拌I 2小时，得到混合体系C ；4)将混合体系A加热至回流，并在回流状态下搅拌5 10小时，然后在此温度下将混合体系C滴加至混合体系A中,之后将反应液在回流状态下搅拌48 72小时,然后冷却过滤，将过滤后得到的固体丢弃；将溶液相用石油醚稀释，然后用2M盐酸溶液洗涤，静置后分离有机相和水相，水相丢弃；之后将有机相用饱和食盐水洗涤，静置后分离有机相和水相，水相丢弃；将有机相与盐酸羟胺和氢氧化钠水溶液混合搅拌12 24小时后，分液，水相丢弃，将有机相用无水硫酸钠干燥，溶剂旋干而得到粗品；5)将上述粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶剂重结晶，得到产物2-甲基异冰片。
所述的步骤I)中D-樟脑、乙醚和三氯化铝的重量比为I : 2 4 I 2。所述的步骤2)中镁屑、乙醚与步骤I)中D-樟脑的重量比为O. 3 O. 6 I
2 I0所述的步骤3)中碘甲烷与步骤I)中D-樟脑的重量比为I. 5 2. O I。所述的步骤5)中粗品与乙酸乙酯和正己烷的重量比为I : O. I 5 I 10。本发明提供的2-甲基异冰片的合成方法的反应过程如下
权利要求
1.ー种2-甲基异冰片的合成方法，其特征在于所述的合成方法包括按顺序进行的下列步骤 1)将作为原料的D-樟脑加入到反应容器中，然后在室温下依次加入作为溶剂的こ醚和作为活化剂的三氯化铝，将该反应体系在室温下搅拌3 5小时得到混合体系A ； 2)将镁屑和こ醚在室温下混合，再加入催化剂量的碘单质，得到混合体系B; 3)将混合体系B加热至回流，然后在此状态下将碘甲烷缓慢滴入到混合体系B中；滴加完毕后，将上述反应液降至室温，并在室温下搅拌I 2小时，得到混合体系C ； 4)将混合体系A加热至回流，并在回流状态下搅拌5 10小时，然后在此温度下将混合体系C滴加至混合体系A中,之后将反应液在回流状态下搅拌48 72小时,然后冷却过 滤，将过滤后得到的固体丢弃；将溶液相用石油醚稀释，然后用2M盐酸溶液洗涤，静置后分离有机相和水相，水相丢弃；之后将有机相用饱和食盐水洗涤，静置后分离有机相和水相，水相丢弃；将有机相与盐酸羟胺和氢氧化钠水溶液混合搅拌12 24小时后，分液，水相丢弃，将有机相用无水硫酸钠干燥，溶剂旋干而得到粗品； 5)将上述粗品用こ酸こ酯和正己烷混合溶剂重结晶，得到产物2-甲基异冰片。
2.根据权利要求I所述的2-甲基异冰片的合成方法，其特征在于所述的步骤I)中D-樟脑、こ醚和三氯化铝的重量比为I : 2 4 I 2。
3.根据权利要求I所述的2-甲基异冰片的合成方法，其特征在于所述的步骤2)中镁屑、こ醚与步骤I)中D-樟脑的重量比为0.3 0.6 2 4 I。
4.根据权利要求I所述的2-甲基异冰片的合成方法，其特征在于所述的步骤3)中碘甲烷与步骤I)中D-樟脑的重量比为I. 5 2.0 I。
5.根据权利要求I所述的2-甲基异冰片的合成方法，其特征在于所述的步骤5)中所得粗品与こ酸こ酯和正己烷的重量比为I : 0.1 5 I 10。
全文摘要
一种2-甲基异冰片的合成方法。该合成方法是以D-樟脑和碘甲烷作为起始反应原料，在三氯化铝的作用下，通过格氏反应和烷基化反应，然后经过提纯而获得产物2-甲基异冰片。本发明提供的2-甲基异冰片的合成方法产率高(大于等于95％)，并且所使用的反应原料价格低廉，因此能够在保证产品纯度的前提下大幅度提高产率，并同时降低生产成本，因此非常适于大规模生产。
文档编号C07C35/29GK102627529SQ20121007643
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者何雅娟, 符新亮, 苏福海, 袁家龙, 陈晓, 马康 申请人:中国计量科学研究院, 天津市佰斯康科技有限公司