专利名称：一种乙基香兰素及其衍生物的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种苯乙醚衍生物的合成方法，特别是一种乙基香兰素及其衍 生物的合成方法。
背景技术：
乙基香兰素，又称乙基香草醛，化学名称3-乙氧基-4羟基苯甲醛，为 白色至淡黄色针状结晶或结晶性粉末，熔点76 7rC,微溶于水，易溶于乙醇， 香味为同量甲基香兰素的3~4倍。乙基香兰素具有香味纯正、幽雅、使用量少、 香气足、不变色等特点，广泛应用于配制各类香精,用作定香剂、调味剂；应用于 化妆品、烟草、酒类、糕点等行业；还可用于可可粉、巧克力、奶油等生产行 业；此外，乙基香兰素作为重要的精细化学品中间体,在医药、农药、电镀、催 化剂等方面也有广泛的应用。作为香兰素的替代品，其用量正以年10%的速度递 增。
迄今为止，还未发现天然物中含有乙基香兰素，巿场上销售的产品均由化学
方法合成。目前主要的生产方法是"乙基愈创木酴-乙醛酸法"张德善等，
化工科技，2005， 13 (5):59 - 62。但该法原材料成本较高、产品有酚的气息。据
此，中国专利CN1143066A、 CN1323777A、 CN1401622A等提出了以对甲酚、对羟
基苯甲醛为原料的工艺路线。该法获得的香兰素，最大的优点是:产品香味纯正，
接近天然。实现这一方法的中间体"酚的邻位溴代衍生物"，很容易通过溴化得
到。关键步骤是溴代芳香化合物的烷氧基化，而"酚的邻位溴代衍生物"，则 属于非活性溴代芳香化合物。
对非活性溴代芳香化合物的烷氧基化，目前文献的报道一般只限于甲氧基 化，如 "The Copper-Carbon Dioxide System ,a New Mild and Selective Catalyst for the Methoxylation of Non — activated Aromatic Brom"
D. Nobel, J. CHEM. SOC. , CHEM. CO画UN. ， 1993, 419 ~ 420、 "非活性芳香芳香 溴化物烷氧基化研究"李树安等，淮海工学院学报，第8卷第1期26~27、
"非活性溴代芳香化合物的甲氧基化反应"冀亚飞等，化工进展，2001年第1期29~30等。典型的方法是甲醇钠为甲氧基化反应试剂，铜盐为反应主 催化剂，极性非质子溶剂为助催化剂。
釆用类似的方法进行乙氧基化，则难以实现。文献"Copper(I) Halide Catalysed Synthesis of Alkyl Aryl Heteroaryl Ethers ，，Tefrahedron vol. 48, NO. 17. pp. 3633-3652报道，使用商品的乙醇钠为乙氧基化反应试剂，反 应根本就不能进行，必须使用新鲜制备的乙醇钠。我们经多次实验证实，即或是 釆用新鲜制备的乙醇钠，反应的选择性也差，收率也很低(仅为15%)
发明内容
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鉴于此，本发明采用乙醇和碱土金属氧化物代替乙醇钠作为乙氧基化反应试 剂，高选择性、高收率地实现乙氧基化，合成乙基香兰素及其衍生物。
本发明是这样实现的
以<formula>formula see original document page 5</formula>为原料(式中，K可以是-CH3或-CHO; 112可以是-H或-OC2H5)， 乙醇和碱土金属氧化物为乙氧基化反应试剂，在铜盐和极性非质子溶剂的催化 作用下进行反应。反应式如下
<formula>formula see original document page 5</formula>
(1)若艮为-CHO,则产物为乙基香兰素或其衍生物
(2 )若R,为-CH3，则产物为 <formula>formula see original document page 5</formula>，将产物在碱性条件下进一步氧化，
即得乙基香兰素或其衍生物。
①本发明所用的碱土金属氧化物，是氧化钙(CaO),氧化锶(SrO)氧化钡 (BaO);也可以是它们的混合物；还可以是它的醇盐，如乙醇钡，乙醇钩等。 首选BaO 、 CaO，最佳选择BaO。其用量为原料质量的1-10倍，最佳用量为1. 5-2. 5倍。
② 本发明反应过程中，乙醇既作反应物也作溶剂。
③ 本发明所用催化剂铜盐可以是一价铜，包括氯化亚铜、溴化亚铜、碘化
亚铜等；也可以是二价铜，包括氯化铜、溴化铜、碱式碳酸铜、醋酸铜等。其 用量为反应物质量的0. 01 ~ 5%,最佳用量0. 03 ~ 0. 06%。
④ 本发明所用助催化剂极性非质子溶剂，包括DMI、 DMF、 DMAC、 NMP等， 首选画I。用量为反应物的重量的1 10倍，最佳用量为4倍。
釆用本发明的方法合成乙基香兰素及其衍生物，反应选择性好，收率高，条 件温和，成本低，污染小，易于工业化，工业化前景广阔。
具体实施例方式
本发明是这样实现的
以 oh 为原料(式中，R!可以是-CH3或-CH0; R2可以是-H或-0(:2115)，
乙醇和碱土金属氧化物为乙氧基化反应试剂，在铜盐和极性非质子溶剂的催化 作用下进行反应。反应式如下
(2 )若I^为-CH3，则产物为 ,将产物在碱性条件下进一步氧化，
即得乙基香兰素或其衍生物。
①本发明所用的碱土金属氧化物，是氧化钙(CaO),氧化锶(SrO)氧化钡 (Ba0);也可以是它们的混合物；还可以是它的醇盐，如乙醇钡，乙醇锦等。
(1)若^为-CHO,则产物为乙基香兰素或其衍生物首选Ba0 、 CaO,最佳选择Ba0。其用量为原料质量的1-10倍，最佳用量为 1. 5-2, 5倍。
② 本发明反应过程中，乙醇既作反应物也作溶剂。
③ 本发明所用催化剂铜盐可以是一价铜，包括氯化亚铜、溴化亚铜、砩化 亚铜等；也可以是二价铜，包括氯化铜、溴化铜、碱式碳酸铜、醋酸铜等。其 用量为反应物质量的0. 01 ~ 5%,最佳用量0. 03~0. 06%。
④本发明所用助催化剂极性非质子溶剂，包括DMI、 DMF、 DMAC、 NMP等，
首选DMI。用量为反应物的重量的1 10倍，最佳用量为4倍。
通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不限于本发明。
实施例1
在装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的5000ml三口烧瓶中，将500克氧化 钡(BaO)在1500ml乙醇(C2H5OH)中搅拌成悬浊液。搅拌下依次加入2000mlDMI、 250克反应物3-溴-4-羟基苯甲醛、10克CuCl2。在110。C条件下，回流反应5 小时。反应完毕用lmol/L的盐酸酸化至PH 2。液相色谱外标定量，得乙基香 兰素202克，反应选择性100%,收率98%。
实施例2
采用与实施例l相同操作，将BaO改变为NaOCA，反应不进行。
实施例3
釆用与实施例l相同的操作，将反应物改变为3-溴-4-羟基甲苯，反应时 间变为8小时。得3_乙氧基-4羟基甲苯199克，反应选择性100%，收率98%。 将3-溴-4-羟基甲苯在碱性条件下氧化，即得乙基香兰素。
实施例4
采用与实施例l相同操作，将反应物改变为3-溴-4-羟基-5-乙氧基苯甲醛。 得3. 5 - 二乙氧基-4-羟基苯甲醛210克，选择性100%,收率98%。
实施例5
采用与实施例l相同的搡作，将BaO改变为200gCaO+200gBaO。取得与实施 例l相同的反应结果。实施例6
釆用与实施例l相同操作，将BaO改变为50克NaOC2H5+450克BaO，5小时 后取样分析，结果显示，反应选择性明显降低，生成物中有对羟基苯甲醛，乙 基香兰素的收率降低为80%。
权利要求
1、一种乙基香兰素及其衍生物的合成方法，其特征是它是这样实现的以为原料(式中，R1可以是-CH3或-CHO；R2可以是-H或-OC2H5)，乙醇和碱土金属氧化物为乙氧基化反应试剂，在铜盐和极性非质子溶剂的催化作用下进行反应；反应式如下(1)若R1为-CHO，则产物为乙基香兰素或其衍生物；(2)若R1为-CH3，则产物为，将产物在碱性条件下进一步氧化，即得乙基香兰素或其衍生物。
2、 根据权利要求l所述的一种乙基香兰素及其衍生物的合成方法，其特 征是所用的碱土金属氧化物，是氧化钙(Ca0),氧化锶(Sr0)氧化钡(Ba0); 也可以是它们的混合物；还可以是它的醇盐，如乙醇钡，乙醇钩等；首选BaO 、 Ca0，最佳选择BaO;其用量为原料质量的1-IO倍，最佳用量为1. 5-2. 5倍。
3、 根据权利要求l所述的一种乙基香兰素及其衍生物的合成方法，其特 征是反应过程中，乙醇既作反应物也作溶剂。
4、 根据权利要求l所述的一种乙基香兰素及其衍生物的合成方法，其特 征是所用催化剂铜盐可以是一价铜，包括氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜等； 也可以是二价铜，包括氯化铜、溴化铜、碱式碳酸铜、醋酸铜等;其用量为反应 物质量的0. 01 ~ 5%,最佳用量0. 03 ~ 0. 06%。
5、 根据权利要求l所述的一种乙基香兰素及其衍生物的合成方法，其特(1)若1为-CHO,则产物为乙基香兰素或其衍生物;征是所用助催化剂极性非质子溶剂，包括DMI、 DMF、 DMAC、 NMP等，首选DMI; 用量为反应物的重量的1~10倍,最佳用量为4倍。
全文摘要
一种乙基香兰素及其衍生物的合成方法，采用乙醇和碱土金属氧化物代替乙醇钠作为乙氧基化反应试剂，克服了“乙醛酸”法合成乙基香兰素原材料成本较高、产品有酚的气息以及采用“乙醇钠为乙氧基化反应试剂，铜盐为反应主催化剂，极性非质子溶剂为助催化剂”进行乙氧基化难以实现的弊端，反应条件温和，选择性好，收率高，三废排放量小，成本低，工业化前景广阔。
文档编号C07C47/575GK101417931SQ20081014378
公开日2009年4月29日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者易宗明 申请人:湖南阿斯达生化科技有限公司