本发明涉及手性内酯的制备方法，具体是一种手性γ-癸内酯的制备方法。
背景技术：
γ-癸内酯（4-己基丁内酯）天然存在于桃子、杏仁、草莓等水果中。有强烈的果香香气，稀释时有桃子香气，主要用于配制食品、香皂、日用化妆品香精，亦可作人造奶油增香剂。
(s)-(-)-γ-癸内酯的香气为柔和的、甜甜的椰奶味，有明显的脂味色彩，具有水果香、香蕉香、内酯香和茉莉花样的头香。主体香味与消旋体很接近，而香气更饱满，甜香和花香比较弱，但香气更浓且内酯香更明显。其比旋光度：[α]d20=-48.1°（c=1.5~2.5，ch3oh）。
(r)-(+)-γ-癸内酯为强烈的、脂甜的水果味，类似椰子，焦糖味。非常适合用于食用香精。其比旋光度：[α]d20=+48.5°（c=1.5~2.5，ch3oh）。
目前，合成手性γ-癸内酯的方法主要有：1、利用微生物法合成：如sporidiobolusruinenii、sporidiobolussalmonicolor、yarrowialipolytica、sporobolomycesodorus等菌种，均能利用蓖麻油、蓖麻油酸或蓖麻油酸甲酯生产手性γ-癸内酯，通过生物发酵，将发酵液酸化、加热、离心、有机溶剂萃取、溶剂回收、粗馏、精馏等一系列操作最终获得手性γ-癸内酯产品，纯度、旋光度、对映体过量值都不错。但由于微生物代谢物和目标产物对微生物本身有抑制和毒害作用，因此常常使目标产物的浓度维持在较低的水平，而且大多数香物质都具有较强的挥发性和较低的水溶性，因此提取、精制成本很高。2、采用化学不对称合成，但是大多数处于研究阶段，真正可用于工业化生产的方法还非常少。3、通过外消旋体的拆分来制备单一对映体：主要是通过手性的羧酸进行拆分和通过酶催化的动力学拆分的方法。
但是目前公开的制备方法中普遍存在的问题是不能在保证高对映体过量值下同时获得高的半量得率，而且拆分温度过低（-15℃~-30℃），操作条件苛刻，光学活性的苯乙胺回收使用大量溶剂，回收率不理想（73%），最终导致成本偏高。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种手性γ-癸内酯的制备方法，拆分方法操作简单，香气纯正，具有高半量得率、高对映体过量值的优势。
本发明采用的技术方案是：一种手性γ-癸内酯的制备方法，包括以下步骤：
（1）将外消旋γ-癸内酯用无机碱溶液开环得到γ-羟基酸碱金属盐水溶液，然后加入有机溶剂，用无机酸调节ph值至弱酸性，使生成γ-羟基酸进入有机相，分出有机相干燥；
（2）向步骤（1）得到的有机相中加入光学活性的(s)-(-)-α-苯乙胺，结晶析出低光学活性的γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐（γ-羟基酸具有右旋体和左旋体两种构型，外消旋內酯形成γ-羟基酸后的两种构型全部与(s)-(-)-α-苯乙胺反应形成胺盐，然后结晶析出的两种构型的胺盐量差不多，因此称为低光学活性）；
（3）将所得胺盐加入水中，搅拌溶解，结晶过滤，滤饼加水溶解后加入无机酸，酸化环合后用有机溶剂萃取得到(r)-(+)-γ-癸内酯；
（4）分别将步骤（2）得到的结晶母液浓缩回收溶剂后加入水，再加入无机酸酸化处理用有机溶剂萃取得到(s)-(-)-γ-癸内酯；
（5）将步骤（3）得到的结晶母液浓缩除去一半水量，加入无机酸酸化处理用有机溶剂萃取得到(s)-(-)-γ-癸内酯。
优选的，所述步骤（1）中，所述的无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾；无机酸为硫酸或盐酸，所述弱酸性的ph值为5。
优选的，所述步骤（2）中，光学活性的(s)-(-)-α-苯乙胺与外消旋γ-癸内酯的摩尔比为0.9~1.2:1。可以保证所需要构型的γ-癸内酯全部反应。
优选的，所述步骤（3）中，胺盐与水的质量比为1:3~1:5。
优选的，所述步骤（3）中，结晶温度为10℃~30℃，析晶时间为3~6小时。更利于工业化操作，降低了生产难度。
优选的，所述步骤（3）和步骤（4）中，加入无机酸，酸化后的ph值为3。
所述步骤（3）、（4）、（5）中酸化后的水相中加入强碱中和，蒸馏，回收光学活性苯乙胺，直接套用。不需要使用大量溶剂萃取，操作非常简单。
所述步骤（1）、（3）和（4）中，有机溶剂为石油醚、甲基叔丁基醚、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、二氯甲烷中的至少一种。
由于自然界中植物里存在的手性内酯只是某一构型占优势，有的对映体过量值非常高，也有的过量值不高，在配制香精过程中不同对映体过量值的手性内酯都有其相应作用。所以将步骤（3）得到的水相浓缩除去一半水量，加入无机酸进一步酸化处理用有机溶剂萃取得到对映体过量值稍微低一点的(s)-(-)-γ-癸内酯，这一对映体过量值的部分也许会有它的用途。同时也证明了内酯的回收率很高，而且回收的内酯还是具有一定的旋光活性。
本发明的有益效果是：1、本发明方法采用先析出低光学活性的γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐，再进一步辅以合适的拆分条件，不仅顺利拆分，而且析晶温度基本在室温附近，不需要达到-15~-30℃这样苛刻的低温深冷条件，非常利于工业化操作，通常工厂低温冷冻设备只能达到-5~-10℃，达到-15~-30℃这种低温操作是要特殊配置的，所以本发明更有利于工业化，降低了生产难度，一般工厂条件都可以达得到。2、采用本发明的制备方法操作容易，可以获得两种构型的手性γ-癸内酯，香气纯正，具有高半量得率、高对映体过量值、低成本的优势。3、回收光学活性的胺不需要使用大量溶剂萃取，操作非常简单，回收率可达到89%，具有一定优势。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
（1）10l三口烧瓶中加入naoh262g，水3000g，加热至60℃，滴加外消旋γ-癸内酯750g（4.40mol），半小时滴加完毕，反应2h至无油层，反应液冷却至30℃，加入乙酸乙酯2000g，滴加质量浓度为80%硫酸至ph=5，分液分出油层，水相用200g乙酸乙酯萃取2次，合并油相，水相弃去，油相用100g无水硫酸钠干燥，过滤得到γ-羟基酸乙酸乙酯滤液；
（2）滤液中加入530gs-α-苯乙胺（4.37mol），升温至40℃，搅拌降温至0℃，有结晶析出，过滤得到低光学活性的γ-羟基酸s-α-苯乙胺盐滤饼；
（3）胺盐滤饼加入4倍水量，加热至60℃溶解，然后降温至20℃保温析晶6h，过滤得到白色晶体滤饼（基本是右旋体-γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐，含有少量左旋体-γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐）；此滤饼加入3倍量水，加热至90℃，滴加质量浓度为80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水，于油温110℃减压蒸馏，顶温85℃，得产品(r)-(+)-γ-癸内酯240g，比旋光度：[α]d20=+40.4°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率64%，对映体过量值83.3%；
（4）往步骤（2）得到的滤液浓缩回收溶剂后再加入约1500g水，加热至90℃，滴加质量浓度为80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水，于油温110℃减压蒸馏。顶温85℃，得产品(s)-(-)-γ-癸内酯330g，比旋光度：[α]d20=-26°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率88%，对映体过量值是54.1%；
（5）将步骤（3）得到的水相浓缩除去一半水量，加热至90℃，滴加质量浓度为80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水。于油温110℃减压蒸馏，顶温85℃，得产品(s)-(-)-γ-癸内酯170g，比旋光度：[α]d20=-16°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率45%，对映体过量值是33.3%；
（6）对步骤（3）、（4）、（5）中酸化后的水相全部合并，加入naoh300g，出现油层，分液，水泵减压65℃蒸出水，然后升温至120℃，回收光学活性的α-苯乙胺约473g（-37.5°），回收率89%。
实施例2
（1）3l三口烧瓶中加入naoh90g，水900g，加热至60℃，滴加外消旋γ-癸内酯258g（1.52mol），10min滴加完毕，反应1.5h至无油层，反应液冷却至室温，加入乙酸乙酯600g，滴加质量分数为80%硫酸至ph=5，分液分出油层，水相用65g乙酸乙酯萃取2次，合并油相，水相弃去，油相用30g无水硫酸钠干燥，过滤得到γ-羟基酸乙酸乙酯滤液；
（2）滤液中加入220g回收的s-α-苯乙胺（1.82mol），升温至40℃，搅拌降温至0℃，有结晶析出，过滤、乙酸乙酯洗涤得到低光学活性的γ-羟基酸s-α-苯乙胺盐滤饼；
（3）胺盐滤饼加入4倍水量，加热至60℃溶解，然后降温至20℃保温析晶4h，过滤得到白色晶体滤饼（基本是右旋体-γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐，含有少量左旋体-γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐）；滤饼加入3倍量水，加热至90℃，滴加质量分数为80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水，于油温110℃减压蒸馏，顶温85℃，得产品(r)-(+)-γ-癸内酯63g，比旋光度：[α]d20=+43.9°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率48.8%，对映体过量值90.5%；
（4）往步骤（2）得到的滤液浓缩回收溶剂后再加入约500g水，加热至90℃，滴加80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水，于油温110℃减压蒸馏。顶温85℃，得产品(s)-(-)-γ-癸内酯110g，比旋光度：[α]d20=-24.7°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率85%，对映体过量值是51.4%；
（5）将步骤（3）得到的水相浓缩除去一半水量，加热至90℃，滴加质量浓度为80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水。于油温110℃减压蒸馏，顶温85℃，得产品(s)-(-)-γ-癸内酯75g，比旋光度：[α]d20=-5.1°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率58.1%，对映体过量值是10.6%；
（6）对步骤（3）、（4）、（5）中酸化后的水相全部合并，加入naoh100g，出现油层，分液，水泵减压65℃蒸出水，然后升温至120℃，回收光学活性的α-苯乙胺约196.9g（-39.5°），回收率89.5%。
实施例3
（1）2l三口烧瓶中加入naoh57.6g，水672g，加热至60℃，滴加外消旋γ-癸内酯163.2g（0.96mol），10min滴加完毕，反应1h至无油层，反应液冷却至室温，加入乙酸乙酯600g，滴加质量分数为80%硫酸至ph=5，分液分出油层，水相用150g乙酸乙酯萃取2次，合并油相，水相弃去，油相用30g无水硫酸钠干燥，过滤得到γ-羟基酸乙酸乙酯滤液；
（2）滤液中加入116.4gs-α-苯乙胺（0.96mol），升温至40℃，搅拌降温至20℃，有结晶析出，过滤、乙酸乙酯洗涤得到低光学活性的γ-羟基酸s-α-苯乙胺盐滤饼；
（3）滤饼加入4倍水量，加热至60℃溶解，然后降温至20℃保温析晶3h，过滤得到白色晶体滤饼，然后再次加入4倍量水重复结晶一次；所得滤饼加入3倍量水，加热至90℃，滴加质量分数为80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水，于油温110℃减压蒸馏，顶温85℃，得产品(r)-(+)-γ-癸内酯35g，比旋光度：[α]d20=+46.4°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率42.8%，对映体过量值95.7%；
（4）往步骤（2）得到的滤液浓缩回收溶剂后再加入水300g，加热至90℃，滴加80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水，于油温110℃减压蒸馏，顶温85℃，得产品(s)-(-)-γ-癸内酯48g，比旋光度：[α]d20=-13.9°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率58.8%，对映体过量值是29%；
（5）将步骤（3）两次结晶后得到的水相合并，水相浓缩除去一半水量，加热至90℃，滴加质量浓度为80%硫酸至ph=3，再反应1h，分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，将有机相先回收乙酸乙酯，再蒸除少量水。于油温110℃减压蒸馏，顶温85℃，得产品(s)-(-)-γ-癸内酯70.6g，比旋光度：[α]d20=-10.2°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率86.5%，对映体过量值是21.2%；
（6）对步骤（3）、（4）、（5）中酸化后的水相全部合并，加入naoh65g，出现油层，分液，水泵减压65℃蒸出水，然后升温至120℃，回收光学活性的α-苯乙胺约103.9g（-39.1°），回收率89.3%。