一种l-薄荷醇的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种L-薄荷醇的制备方法，包括如下步骤：1)在高压釜中加入3-甲基-6-异丙基苯酚和由雷尼镍催化剂RTH211、钯碳、环糊精和Cu／SiO2组合而成的复合贵金属催化剂，合上高压釜使其封闭，然后通入氢气，置换釜内空气2-3次，最后再通入氢气，使釜内压力达5.0～8.0MPa，控制温度为100～150℃，时间为4～6h，制得薄荷醇的混合物，通过精馏后得到D，L-薄荷醇；2)将D，L-薄荷醇在碱的作用下与酰化试剂进行酯化反应，制得D，L-薄荷醇酯；3)将D，L-薄荷醇酯在水解酶的作用下进行水解反应，制得L-薄荷醇，所述水解酶为全细胞化的洋葱布克氏菌(B.cepacia?ATCC25416)。本发明的优点在于其生产原料简单易得，以该方法制备L-薄荷醇其收率更高，成本更低，更适合于规模化生产使用。
【专利说明】一种L-薄荷醇的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于香料生产【技术领域】。更具体地，本发明涉及一种L-薄荷醇的制备方法。【背景技术】
[0002]1-薄荷醇不仅是医药、食品和化妆品行业的重要添加剂，而且也是合成手性材料的必不可少的手性前体，开发1-薄荷醇的研究对推动我国香料产业的技术进步和医药工业的发展都具有重要的战略意义。天然薄荷醇皆为1-薄荷醇，由于受天气、地域等影响，产量和质量波动较大，人工合成的薄荷醇产品质量稳定，经对映体拆分后得到的1-薄荷醇在品质上与天然品差异很小，因而近年来受到广泛的关注，自上世纪二十年代以来，人们采用了多种方法化学合成了薄荷醇。但通常合成薄荷醇为d-薄荷醇和1-薄荷醇的混合物，d-薄荷醇的存在大大降低了 1-薄荷醇的风味，严重影响了它的实用价值。
[0003]由于酶和微生物能催化酯和醇的不对称水解和不对称酯化，国内外学者主要利用这两种途径来拆分dl-薄荷醇。在Klibannow创建了非水介质中酶反应体系后，Kamiya等使用非理智表面活性剂包覆的脂肪酶在有机介质里具有更高的活性，反应速率比粉末脂肪酶高100多倍。但是采用大量有机介质，容易对生态环境造成较大的影响，不适宜工业化生产。目前国内对合成薄荷醇的研究也十分活跃，如浙江大学最近就开展了由异戊二烯合成薄荷醇的研究工作，华东理工和天津大学也分别对dl-薄荷醇的酶促拆分进行了研究。目前文献报道的用于dl-薄荷醇拆分的酶主要有四种:Candida Rugosa lipase, Can-didaCylindracea lipase, B.cepacia lipase, Pseudomonas f luorescens lipase,都是商品化的脂肪酶，工业化成本较高。综上所述，目前的L-薄荷醇的制备方法中，均存在原料不易得到，D, L-薄荷醇拆分效率不高等问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有技术所存在的不足，提供L-薄荷醇的制备方法，其生产原料简单易得，以该方法制备L-薄荷醇其收率更高，成本更低，更适合于规模化生产使用。
[0005]本发明实现上述发明目的所采取的技术方案是:一种L-薄荷醇的制备方法，包括以下步骤:1)在高压釜中加入3-甲基-6-异丙基苯酚和由雷尼镍催化剂RTH211、钯碳、环糊精和Cu / Si02组合而成的复合贵金属催化剂，合上高压釜使其封闭，然后通入氢气，置换釜内空气2-3次，最后再通入氢气，使釜内压力达5.0~8.0MPa,控制温度为100~1500C，时间为4~6h，制得薄荷醇的混合物，通过精馏后得到D，L-薄荷醇；2)将D，L-薄荷醇在碱的作用下与酰化试剂进行酯化反应，制得D，L-薄荷醇酯；3)将D，L-薄荷醇酯在水解酶的作用下进行水解反应，制得L-薄荷醇，所述水解酶为全细胞化的洋葱布克氏菌(B.cepacia ATCC25416)。
[0006]进一步的，所述步骤3)中全细胞化的洋葱布克氏菌的发酵条件为葡萄糖40g /L，牛肉膏 IOg / L，蛋白胨 IOg / L，NaN0320g / L，K2HP044g / L，MgSO4.7H200.2g / L，CaCl20.1g / L ;控制体系pH7.5 ;搅拌速率为400r / min ;通气量控制在6L / min ;培养发酵时间为48h。
[0007]进一步的，所述步骤3)中用树脂HZ-845对L-薄荷醇进行吸附，用乙酸乙酯对吸附上的产物进行解吸附。
[0008]进一步的，所述步骤2)中酰化试剂为乙酸乙烯酯、乙酸丁酯、乙酸异丙烯酯、乙酸酐、乙酸乙酯、乙酸对氯苯酯、丙酸对氯苯酯、戊酸对氯苯酯、正辛酸对氯苯酯、乙酸-2-氯苯酯、乙酸_2，3- 二氯苯酯、乙酸-2，4- 二氯苯酯、乙酸苯酯、乙酸间苯二酯、乙酸苯甲酯中的任一种或任几种的组合。
[0009]本发明的优点在于，由于其以简单易得、廉价的化工产品3-甲基-6-异丙基苯酚为原料，首先合成D，L-薄荷醇，再通过生物法的高效拆分技术，大大提高了 L-薄荷醇的单次合成效率，降低能耗，从而降低L-薄荷醇生产成本，本发明创新之处在于，引入了贵金属复合催化剂，其中的雷尼镍催化剂RTH211、钯碳、环糊精和Cu / Si02实现对3-甲基-6-异丙基苯酚的催化加氢反应，使D，L-薄荷醇的选择性由常规单一催化剂的60-75%提升到现在的82-85%，效率大为提升。与现有技术相比，本发明所用的原料价廉易得，操作简便，且生产过程中收率高，产生的三废少，能耗低、环保压力小，适于工业化生产等特点。在本发明中，采用复合贵金属催化剂进行催化氢化，使得其转化效果相对于常规方法提高10-20%，收率可达5-10个百分点。用树脂HZ-845对1-薄荷醇进行吸附，用乙酸乙酯对吸附上的产物进行解吸附。经过几步纯化，最终所得产物1-薄荷醇光学纯度保持在99%以上 ，总收率为38-40%，是此类方法迄今为止收率最高，批次稳定性最为理想的方法。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0011]实施例:一种L-薄荷醇的制备方法，包括以下步骤:1)在高压釜中加入3-甲基-6-异丙基苯酚和由雷尼镍催化剂RTH211、钯碳、环糊精和Cu / Si02按1:2:1.5:2.5的比例组合而成的复合贵金属催化剂，合上高压釜使其封闭，然后通入氢气，置换釜内空气2-3次，最后再通入氢气，使釜内压力达5.0~8.0MPa,控制温度为100~150°C，时间为4~6h，制得薄荷醇的混合物，通过精馏后得到D，L-薄荷醇；2)将D，L-薄荷醇在碱的作用下与酰化试剂进行酯化反应，制得D，L-薄荷醇酯；其中酰化试剂可选择乙酸乙烯酯、乙酸丁酯、乙酸异丙烯酯、乙酸酐、乙酸乙酯、乙酸对氯苯酯、丙酸对氯苯酯、戊酸对氯苯酯、正辛酸对氯苯酯、乙酸-2-氯苯酯、乙酸_2，3- 二氯苯酯、乙酸-2，4- 二氯苯酯、乙酸苯酯、乙酸间苯二酯、乙酸苯甲酯中的任一种或任几种的组合；3)将D，L-薄荷醇酯在水解酶的作用下进行水解反应，其中所述水解酶为全细胞化的洋葱布克氏菌(B.cepacia ATCC25416)，其发酵条件为葡萄糖 40g / L，牛肉膏 IOg / L，蛋白胨 IOg / L，NaN0320g / L，K2HP044g / L，MgSO4.7Η200.2g / L，CaCl20.1g / L ;控制体系 ρΗ7.5 ;搅拌速率为 400r / min ;通气量控制在6L / min;培养发酵时间为48h。接着用树脂HZ-845对L-薄荷醇进行吸附，用乙酸乙酯对吸附上的产物进行解吸附，最终制得L-薄荷醇。
[0012]本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于包括以下步骤:1)在高压釜中加入3-甲基-6-异丙基苯酚和由雷尼镍催化剂RTH211、钯碳、环糊精和Cu / Si02组合而成的复合贵金属催化剂，合上高压釜使其封闭，然后通入氢气，置换釜内空气2-3次，最后再通入氢气，使釜内压力达5.0~8.0MPa，控制温度为100~150°C，时间为4~6h，制得薄荷醇的混合物，通过精馏后得到D，L-薄荷醇；2)将D，L-薄荷醇在碱的作用下与酰化试剂进行酯化反应，制得D，L-薄荷醇酯；3)将D，L-薄荷醇酯在水解酶的作用下进行水解反应，制得L-薄荷醇，所述水解酶为全细胞化的洋葱布克氏菌(B.cepacia ATCC25416)。
2.根据权利要求1所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于所述步骤3)中全细胞化的洋葱布克氏菌的发酵条件为葡萄糖40g / L，牛肉膏IOg / L，蛋白胨IOg / L，NaN0320g / L，K2HP044g / L，MgSO4.7Η200.2g / L，CaCl20.1g / L ;控制体系 ρΗ7.5 ;搅拌速率为400r / min ;通气量控制在6L / min ;培养发酵时间为48h。
3.根据权利要求1所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于所述步骤3)中用树脂HZ-845对L-薄荷醇进行吸附，用乙酸乙酯对吸附上的产物进行解吸附。
4.根据权利要求1所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于所述步骤2)中酰化试剂为乙酸乙烯酯、乙酸丁酯、乙酸异丙烯酯、乙酸酐、乙酸乙酯、乙酸对氯苯酯、丙酸对氯苯酯、戊酸对氯苯酯、正辛酸对氯苯酯、乙酸-2-氯苯酯、乙酸_2，3- 二氯苯酯、乙酸-2，4-二氯苯酯、乙酸苯酯、乙酸间苯二酯、乙酸苯甲酯中的任一种或任几种的组合。
【文档编号】C12P7/22GK103468779SQ201310441254
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】宋大伟 申请人:阜阳市百富安香料有限公司