专利名称：一种提高α-松油醇光学纯度的方法
技术领域：
本发明涉及一种手性物质的拆分方法。更具体地说是将α-松油醇拆分为左旋 α-松油醇和右旋α-松油醇的方法。
背景技术：
松油醇又称萜品醇，是一种单环单萜醇类化合物，为无色至微黄色略带粘性的液体或透明结晶，有α-、β-、Y-三种异构体，其中α-松油醇在自然界最为常见，它是分子中含有一个手性碳原子的单萜醇，其左、右旋体可分别从不同的植物精油中提取。α -松油醇的光学活性决定其具有不同的功效，在作为香料上，左旋体偏凉，右旋体偏清，在药用上也有很大的差别，右旋体α-松油醇诱杀寄生虫的能力比左旋体强得多。而市售的商品松油醇大多是一种以α-松油醇为主的外消旋体松油醇，品质仅以α-松油醇的含量而定， 没有充分利用其旋光特性。近年来虽有光学活性α-松油醇的合成报道，如萧树德等[ZL 90104026]公开了一种利用丝光沸石作为催化剂一步催化合成右旋α-松油醇的方法；黄科林等[ZL03178M8.4]公开了一种用离子交换树脂为催化剂，在固定床上一步催化合成左旋α-松油醇的方法，并发现左旋α-松油醇在农用杀虫、杀菌、卫生除菌、蚊虫驱避等方面具有较消旋体α-松油醇更强的活性。但上述公开的光学活性α-松油醇的合成方法所获得的α-松油醇的光学纯度均不高，因此，为了充分发挥左旋α-松油醇在农用杀虫、杀菌、卫生除菌、蚊虫驱避等方面的活性，有必要采用一种简单易行的方法获取高光学活性的 α-松油醇。脱氢揪胺是天然松香的加工产品歧化松香的主要成份，可以从歧化松香中提取， 由于它具有光学活性，性质稳定，且来源丰富、提取容易，已成功用于多种外消旋物质的拆分中。1952年Cannon L C等[US 2585436]将脱氢揪胺成功运用于抗生素盘尼西林的生产；1976 年 Kaiser A 等[US 3969397]报道用于 L 多芭的生产；1985 年 Buzby Jr George C等[US 4559178A]报道用来拆分3-硫代苯甲酰-2-甲基丙酸；1987年弗里茨.里福等 [CN 85106365A]报道用来拆分D(+)生物素关键中间体1，3-二苄基六氢-IH-呋喃并(3， 4-d)咪唑-2，4-二酮；1990年B Kohl等[EP 386654]报道用来拆分光学活性医药中间体 2-(ω-苯氧基烷基)环氧羧酸。1994年Chiu Charles K等[US 5280122A]报道用来拆分 2-苄基-4-哌啶酮丁二酸。2001年林国强等[CN 01113303]报道了用来拆分制备光学纯的 2-氟-α -甲基-[1，1- 二苯基]-4-乙酸，该方法不仅简便，产率高、成本低，而且拆分完全， 适于工业化生产。2007 年 Bolchi C 等[Tetrahedron Asymmetry, 2007,18(9) :1038-1041] 报道了用来拆分2-取代-1，4-苯并二氧杂环乙烷；2008年柏一慧等[浙江大学学报(工学版)2008,42 ) =702-706]报道用来拆分6-氟-3，4-二氢-2H-1-苯并吡喃-2-甲酸。 2010年黄春林等[精细化工2010，Vol27，NOl :57-59]报道用来拆分1，1'-联_2_萘酚。 但到目前为止，还没有关于α -松油醇拆分方面的报道
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单、成本低的提高α -松油醇光学活性的新方法，具体是指采用包结拆分法把消旋体或光学活性低的α-松油醇拆分为左旋α-松油醇和右旋α-松油醇的方法。本发明的技术方案是首先分别将一定量的消旋体或光学活性低的α -松油醇溶于溶剂中，待溶解完全后加入拆分剂，加热回流1 3小时，反应温度不低于所用溶剂的沸点，室温静置M 48 小时，过滤，得到滤液A和滤渣B。减压蒸馏滤液Α，回收溶剂，余下的为混有粘稠液体的淡黄色结晶物C，粘稠液体为未与拆分剂结合的α-松油醇，淡黄色结晶物C为左旋α-松油醇与脱氢揪胺的络合包结物。减压蒸馏收集到的溶剂可收集重复利用。把得到的淡黄色结晶物C溶解于洗脱剂中，常温搅拌0. 5 1. 5小时，静置分相， 上层为洗脱剂层，下层则分别为本发明得到的拆分产物左旋α -松油醇。滤渣B用相同的溶剂洗涤，得到沉淀物D为右旋α -松油醇与脱氢揪胺的络合包结物。把得到的沉淀物D溶解于洗脱剂中，常温搅拌0. 5 1. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层则分别为本发明得到的拆分副产物右旋α -松油醇。拆分产物左旋α -松油醇的比旋光度[α ]D20值为-40° _70°，e. e值为38 65%，收率为65 72% (以左旋α -松油醇的理论值计)；右旋α -松油醇的比旋光度[α ] D2°值为+45° +75°，e.e值为41 70%，收率45 55% (以右旋α-松油醇的理论值计)。合并分相得到的上层洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，脱氢揪胺晶体在相应的洗脱剂中重结晶1 2次。减压蒸馏收集的洗脱剂及回收的拆分剂脱氢揪胺可以重复使用而不影响使用效果。所述的拆分剂为光学纯脱氢揪胺，其比旋光度[a]D2° = +56. Γ，e. e值为95 98%，脱氢揪胺与原料α-松油醇或左旋α-松油醇的摩尔比为0.7 1.1 1 ；所述的溶剂为Cy的低碳醇类，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等一种或它们的混合物，溶剂的用量为原料α -松油醇体积的3 8倍。所述的洗脱剂为四氯化碳、甲苯、二甲苯、环己烷及正己烷的一种或它们的混合物，洗脱剂的用量为待洗脱物重量的2 8倍。本发明的优点本发明以价廉易得的手性脱氢揪胺为拆分剂，通过包结拆分法，一次把消旋体或光学活性低的α-松油醇拆分为比旋光度[a ]D2°值为-40° -70°，e. e值为38 65% 的左旋α-松油醇和比旋光度[a ]D2°值为+45° +75°，e. e值为41 70 %的右旋体 α -松油醇。由于所用的溶剂、洗脱剂、拆分剂均可重复使用而不影响使用效果，具有操作简便、后处理简单、成本低、“三废”少、适合工业化生产的优点，又由于松油醇的可再生性及低毒性，因此本发明产品可作为普通农用乳油类或水剂类杀虫剂、除草剂、除菌剂的绿色增效剂而可广泛使用。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐述，但这些实施例不应理解为对本发明的任何限制。实施例1称取α-松油醇总含量为98%，比旋光度[α]/° = _23.6°，e. e值为22%的具有光学活性的左旋α -松油醇31. 4g(0. 2mol)溶于105ml无水乙醇中，待溶解完全后加入 39. 9g(0. 14mol)手性脱氢揪胺，在82°C左右加热回流反应1小时，室温静置M小时，过滤得滤液A和沉淀B，用少量无水乙醇洗涤沉淀。把洗涤后得到的沉淀B溶入50ml甲苯洗脱剂中，常温搅拌0. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体8. 45g，即为右旋体α-松油醇，其[a]D2° = +74.r， e. e值为68. 9%，基于右旋α -松油醇理论值的收率为48. 5%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏回收溶剂无水乙醇，加入90ml甲苯洗脱剂， 常温搅拌0. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体20. 29g,即为左旋体 α-松油醇，其[a]D2° = _65.1°，e. e值为61. 3%，基于左旋α-松油醇理论值的收率为 66. 2%。合并上述两次分相收集到的上层洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂甲苯后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用甲苯对脱氢揪胺晶体进行1次重结晶后，留待重复使用。实施例2称取α -松油醇总含量为90%的消旋体α -松油醇34. 2g(0. 2mol)溶于^Oml正丙醇中，待溶解完全后加入62. 7g(0. 22mol)手性脱氢揪胺，在100°C左右加热回流反应2小时，室温静置36小时，过滤得滤液A和沉淀B，用少量正丙醇洗涤沉淀。把洗涤后的沉淀B溶入200ml甲苯洗脱剂中，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体10. 2g，即为右旋体α-松油醇，其[a]D2° = +47.9°，e. e 值为44. 4%，基于右旋α -松油醇理论值的收率为49. 2%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏回收溶剂正丙醇，加入360ml甲苯与四氯化碳体积比为1 1的洗脱剂，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体13. 38g，即为左旋体0-松油醇，其
/° = -45.9°，e. e值为42. 3%，基于左旋α-松油醇理论值的收率为61. 8%。合并上述两次分相收集到的上层洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用甲苯与四氯化碳体积比为1 1的洗脱剂对脱氢揪胺晶体进行 1次重结晶后，留待重复使用。实施例3称取α-松油醇总含量为98%，[α = -30. 2°，e. e值为沘％的具有光学活性的左旋α-松油醇31.4g(0.2mol)溶于180ml异丙醇中，待溶解完全后加入 45. 6g(0. 16mol)手性脱氢揪胺，在85°C左右加热回流反应1. 5小时，室温静置36小时，过滤得滤液A和沉淀B，用少量异丙醇洗涤沉淀。把洗涤后的沉淀B溶入IOOml四氯化碳洗脱剂中，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体7. 92g，即为有旋体α-松油醇，其[a]D2° = +73.6°， e. e值为68. 5%，基于右旋α -松油醇理论值的收率为50. 3%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏回收溶剂异丙醇，加入180ml四氯化碳洗脱剂，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体21. 73g，即为左旋体 α-松油醇，其[a]D2° =-65.9°，e. e值为62. 7%，基于左旋α-松油醇理论值的收率为 70. 2%。合并上述两次分相收集到的洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂四氯化碳后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用四氯化碳对脱氢揪胺晶体进行1次重结晶后，留待重复使用。实施例4称取α-松油醇总含量为98%，[a ]D2° =-33. 1°，e. e值为30%的具有光学活性的左旋α-松油醇31.4g(0. 2mol)溶于210ml甲醇中，待溶解完全后加入45. 6g (0. 16mol) 手性脱氢揪胺，在78°C左右加热回流反应2小时，室温静置36小时，过滤得滤液A和沉淀 B，用少量甲醇洗涤沉淀。把洗涤好的沉淀B溶入80ml 二甲苯洗脱剂中，常温搅拌1. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体8. 18g，即为右旋体α -松油醇，其[α ]D20 = +72. V , e. e 值为67. 1%，基于右旋α-松油醇理论值的收率为52.4%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏回收溶剂甲醇，加入150ml 二甲苯洗脱剂，常温搅拌1.5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体22. 34g，即为左旋体α-松油醇，其[α =-66.0°，e.e值为62.9%，基于左旋α -松油醇理论值的收率为71. 3%。合并上述两次分相收集到的洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂二甲苯后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用二甲苯对脱氢揪胺晶体进行1次重结晶后，留待重复使用。实施例5称取α-松油醇总含量为98%，[α]/° = -33.1° e. e值为30 %的具有光学活性的左旋α-松油醇31.4g(0.2mol)溶于180ml正丁醇中，待溶解完全后加入 45. 6g(0. 16mol)手性脱氢揪胺，在120°C左右加热回流反应2小时，室温静置36小时，过滤得滤液A和沉淀B，用少量正丁醇洗涤沉淀。把洗涤好的沉淀B溶入IOOml环己烷洗脱剂中，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体8. 27g，即为右旋体α -松油醇，其[α ]D20 = +72. 9° , e. e 值为67. 9%，基于右旋α -松油醇理论值的收率为53. 6%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏回收溶剂正丁醇，加入225ml环己烷洗脱剂，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体22. 26g,即为左旋体α -松油醇，其[α]/° = -67.8°，e.e值为63.5%，基于左旋α -松油醇理论值的收率为71. 7%。合并上述两次分相收集到的洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂环己烷后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用环己烷对脱氢揪胺晶体进行1次重结晶后，留待重复使用。实施例6称取α-松油醇总含量为98%，[α]/° = -37.6° e. e值为32%的具有光学活性的左旋α -松油醇31. 4g(0. 2mol)溶于250ml异丁醇中，待溶解完全后加入57. Og (0. 2mol) 手性脱氢揪胺，在110°C左右加热回流反应3小时，室温静置36小时，过滤得滤液A和沉淀 B，用少量异丁醇洗涤沉淀。把洗涤好的沉淀B溶入180ml正己烷洗脱剂中，常温搅拌1. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体8. 30g，即为右旋体α-松油醇，其[a]D2° = +71.8°，e. e值为66. 9%，基于右旋α -松油醇理论值的收率为6%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏除去溶剂异丁醇，加入300ml正己烷洗脱剂， 常温搅拌1. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体22. 09g,即为左旋体 α-松油醇，其[a]D2° = _69.2°，e. e值为64. 7%，基于左旋α-松油醇理论值的收率为 71. 4%。合并上述两次分相收集到的洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂正己烷后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用正己烷对脱氢揪胺晶体进行1次重结晶后，留备重复使用。实施例7称取α-松油醇总含量为98%，[a]D20 = -30.2°，e. e值为的具有光学活性的左旋a -松油醇31. 4g(0. 2mol)溶于200ml从实施例3中回收的异丙醇中，待溶解完全后加入45. 6g(0. 16mol)实施例2和实施例3回收的手性脱氢揪胺，在85°C左右加热回流反应1. 5小时，室温静置48小时，过滤得滤液A和沉淀B，用少量异丙醇洗涤沉淀。把洗涤好的沉淀溶入IOOml从实施例3中回收的四氯化碳洗脱剂中，常温搅拌1. 5 小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体8. 14g，即为右旋体α-松油醇，其 [a]D20 = +72. V，e. e值为67. 7%，基于右旋a -松油醇理论值的收率为51. 1%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏回收溶剂异丙醇，加入150ml回收的四氯化碳洗脱剂，常温搅拌1.5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体22. 19g，即为左旋体α-松油醇，其[a]D2° = -64.3°，e. e值为61. 9%，基于左旋α-松油醇理论值的收率为70. 8%0合并上述两次分相收集到的洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂四氯化碳后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用四氯化碳对脱氢揪胺晶体进行2次重结晶后，留待重复使用。实施例8称取a -松油醇总含量为90%的消旋体a -松油醇34. 2g(0. 2mol)溶于220ml正丙醇与无水乙醇体积比为3 1的混合溶剂中，待溶解完全后加入62.7g(0.22mol)手性脱氢揪胺，在90°C左右加热回流反应2小时，室温静置36小时，过滤得滤液A和沉淀B，用少量正丙醇无水乙醇体积比为31的混合溶剂洗涤沉淀。把洗涤好的沉淀B溶入120ml甲苯洗脱剂中，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体11. 2g，即为右旋体α-松油醇，其[a]D2° = +73.0°，e. e 值为68. 4%，基于右旋a -松油醇理论值的收率为49. 8%。把上述过滤得到的滤液A减压蒸馏回收混合溶剂，加入150ml甲苯与四氯化碳体积比为1 1的洗脱剂，常温搅拌1小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层得到淡黄色液体 15. 4g，即为左旋体α-松油醇，其[a]D20 = -65.5°，e. e值为62. 7%，基于左旋a -松油醇理论值的收率为61.6%。合并上述两次分相收集到的上层洗脱剂层，减压蒸馏回收洗脱剂后，得到黄色的拆分剂脱氢揪胺晶体，再用甲苯与四氯化碳体积比为1 1的洗脱剂对脱氢揪胺晶体进行 1次重结晶后，留待重复使用。
权利要求
1.一种提高α-松油醇光学活性的方法，其特征在于采用包结拆分法，将消旋体或光学活性低的α-松油醇拆分为左旋α-松油醇和右旋α-松油醇的方法，其过程包括下列步骤(1)把原料消旋体或光学活性低的α-松油醇溶入溶剂中，待溶解完全后加入拆分剂， 加热回流1 3小时，反应温度不低于所用溶剂的沸点，然后室温静置M 48小时，过滤， 分别得到滤液A和滤渣B;(2)减压蒸馏滤液Α，回收溶剂，得到带有粘稠液体的淡黄色结晶物C；(3)把淡黄色结晶物C溶解于洗脱剂中，常温搅拌0.5 1. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层则分别为拆分产品左旋α-松油醇；(4)滤渣B用相同的溶剂洗涤，得到沉淀物D；(5)把沉淀物D溶解于洗脱剂中，常温搅拌0.5 1. 5小时，静置分相，上层为洗脱剂层，下层则分别为拆分副产品右旋α-松油醇；所述的拆分剂为光学纯脱氢揪胺，其比旋光度[α =+56. Γ，e.e值为95 98%， 脱氢揪胺与原料α-松油醇的摩尔比为0.7 1.1 1 ；所述的溶剂为CV4的低碳醇，用量为原料α -松油醇体积的3 8倍；所述的洗脱剂为四氯化碳、甲苯、二甲苯、环己烷及正己烷的一种或它们的混合物，用量为待洗脱物重量的2 8倍。
2.根据权利要求1所述的提高α-松油醇光学活性的方法，其特征在于低碳醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等一种或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的提高α-松油醇光学活性的方法，其特征在于得到的拆分产品左旋α-松油醇的比旋光度[a ]D2°值为-40° -70°，e. e值为38 65%，收率为 65 72% ；右旋α-松油醇的比旋光度[a ]D2°值为+45° +75°，e. e值为41 70%， 收率为45 55%。
4.根据权利要求1所述的提高α-松油醇光学活性的方法，其特征在于所用的拆分剂脱氢揪胺，经重结晶提纯后可重复使用。
5.根据权利要求1所述的提高α-松油醇光学活性的方法，其特征在于所用的溶剂、 洗脱剂经减压蒸馏收集回收后可以重复使用。
全文摘要
本发明公开一种提高α-松油醇光学活性的方法，即以消旋体或光学活性低的α-松油醇为原料，用廉价的手性脱氢枞胺为拆分剂，通过包结拆分法，拆分出左旋α-松油醇，同时得到一定量右旋α-松油醇。本发明使用的拆分剂脱氢枞胺可从松香油中分离提纯得到，价廉易得；拆分工艺操作简便，拆分剂和溶剂、洗脱剂均可以回收再利用，成本低、无污染，适于工业化生产，又由于松油醇的可再生性及低毒性，因此本发明产品可作为普通农用乳油类或水剂类杀虫剂、除草剂、除菌剂的绿色增效剂而可广泛使用。
文档编号C07C33/14GK102225885SQ20111009131
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者傅长明, 王桂英, 罗素娟, 赖开平, 韦毅, 黄科林 申请人:广西壮族自治区化工研究院