专利名称：异色满类化合物的制备方法
技术领域：
本发明属精细化工产品，特别是异色满类化合物的制备方法。
天然麝香来源稀少，价格昂贵，主要用于医药行业、香料行业中，一般使用合成的代用品。因此，世界各国对合成麝香的研究极为重视。
很多异色满结构的化合物具有麝香香气，是不可缺少的麝香类香原料。异色满结构麝香属合成麝香中多环类，主要用于食品、化妆品、药物等加香中。
在现有的合成异色满的方法中，反应分两步进行，可用下式表示
其主要过程是芳醇与聚甲醛(或其它醛)在氯化氢气及硫酸的催化下，生成氯甲醚，然后在氢氧化钠催化下环化生成异色满(美国专利USP3360530)。制备过程主要经历以下几个步骤通气→降温→加热→赶气→冷却→加热→环化→产品。
由于反应中产生极毒至癌物-氯甲醚，同时逸出大量氯化氢气，造成严重的环境污染，需要有特殊的防范措施。盐酸、硫酸、氢氧化钠对设备腐蚀严重，必须使用玻璃衬里反应器，反应器的消耗与维修费用很大。反应时间长达13小时以上，操作复杂。
虽以后对上述方法进行改进，(美国专利USP3532719)，方法为用部分失活的三氯化铝做催化剂，缩短了反应时间，但一些主要问题仍未能解决，如产生极毒致癌物-氯甲醚等。
英国专利BP1452049和美国专利USP3910964，USP3978090采用磷酸或对甲苯碘酸做催化剂，缩甲醛代替聚甲醛，加入带水剂共沸带水。该方法虽然不产生氯甲醚、氯化氢气等有害物质，但要加入多种辅助原料，带来了另一方面的危害;加入的脂肪醇(C1-C6醇)和带水剂(环己烷、苯、甲苯等)为较易挥发的有机物，它们大都局具有较大的毒性。反应分多步才能完成，主反应前，一般需要事先生成缩甲醛，不仅多一道工序，而且反应后需再将脂肪醇、带水剂除去，而脂肪醇与带水剂互溶，回收后在再利用方面也存在一些问题，反应时间长(6-26小时)需要增加共沸带水设备。成本大大提高。
美国专利USP4523023，用磷酸或对甲苯磺酸做催化剂，再加入辅助原料醋酐，反应在高压釜内进行。该反应分两步进行，首先是醋酐与聚甲醛反应生成亚甲基脂类，亚甲基脂类再与芳醇反应生成异色满。该专利有些方法虽然缩短了反应时间，但反应结束后需转入蒸馏釜内蒸除生成的醋酸，相应延长了反应周期。在耐压釜中操作比常压下操作危险性大，设备成本高，操作维修复杂。另外，该方法还有一个主要缺陷无法避免，即在主反应的同时伴随有副反应，因醋酐是很活泼的乙酰化试剂，故有相当数量的乙酸芳(醇)酯生成，这不仅降低芳醇转化率，而且降低麝香含量。
本发明提出一种简便、经济的制备异色满的方法以解决上述方法存在的问题。
本发明涉及式(Ⅰ)的异色满的制备方法
R1、R2，(1)可在1、2位结合成环，则形成的环为苯并、环戊并、环己并、萘并，单烷基取代环戊并，多烷基取代环戊并，单烷基取代环己并，多烷基取代环己并。
(2)也可不成环，则代表H，C1-C6烷氧基，C1-C6烷基。
R3、R4，可相同也可不同，代表H，C1-C6的低级烷基等。其特征在于将式(Ⅱ)的芸醇与式(Ⅲ)的醛在催化剂磷酐的存在下，一步缩合脱水制得式(Ⅰ)的异色满。其中催化剂用磷酐(P2O5)或同时也可加入适量磷酸或对甲苯磺酸，但单一磷酐最好，反应式为
R1R2R3R4同上所述。
在本发明的制备方法中，所述的催化剂磷酐与芳醇的摩尔比为(0.01-0.60)∶1，(0.10-0.50)∶1为最好，醛与芳醇的摩尔比为(0.50-3.0)∶1，(1.0-2.0)∶1为最好，该反应温度为50℃～180℃，反应时间为0.5～4小时，反应压力为常压或加压，最好是在温度为80℃-160℃，反应时间2小时，压力为常压下进行。
本发明的制备方法，在反应中不产生极毒致癌物-氯甲醚，没有氯化氢等气体逸出，基本无污染;极大缩短了反应周期，反应中还不需冷凝水，节约能源。同时变多步反应为一步反应，极大地克服了操作复杂，反应不易控制，不能稳定生产等缺点。在同样的时间内，可生产出更多的产品，极大提高了生产率。反应所需原料种类少，除催化剂(最好为单一磷酐)外，不需加入其它辅助原料，而现有的制备方法，催化剂除用盐酸外，还需硫酸、氢氧化钠，其它改进方法除催化剂外，还需加入不少的辅助原料，不但导致很多副反应，带来另一方面的污染毒害，而且操作复杂，成本提高。由于采用本发明的制备方法，对容器腐蚀性小，可用耐用的不锈钢反应器代替玻璃衬里反应器，反应器的消耗与维修费用大大降低。
总之，本发明的方法克服了现有制备方法的缺点，改善了改进方法的不足。
实例1、制备6-氧杂-1，1，2，3，3，8-六甲基-2，3，5，6，7，8-六氢-1H-苯并[f]茚(佳乐麝香)。
在反应器上装置搅拌器、温度计、空气冷凝管(或蒸馏装置)，加热器。在反应器内加入下列物质聚甲醛13.4克磷酐5.7克2-(1'，1'，2'，3'，3'，-五甲基-5’，-茚满)-1-丙醇100克
在常压下将反应混合物加热升温到115℃，在该温度下反应2小时。待反应混合物冷却后，加入80ml石油醚，用稀氢氧化钠或碳酸钠溶液洗涤有机物至中性，再水洗。常压蒸去溶剂石油醚(回收利用)，然后减压蒸馏，收集150-155℃/3mmhg馏分，即为6-氧杂-1，1，2，3，3，8-六甲基-2，3，5，6，7，8-六氢-1H-苯并[f]茚(佳乐麝香)。产率93-94%，结构式如下
实例2制备6-氧杂-1，1，2，3，3，8-六甲基-2，3，5，6，7，8-六氢-1H-苯并[f]茚(佳乐麝香)在耐压釜中，加入下列物质聚甲醛24.4克磷酐2.9克2-(1’，1’，2’，3’，3’，-五甲基-5’-茚满)-1-丙醇100克
将反应混合物加热到160℃，在此温度下反应1小时。反应结束后，加入100ml石油醚。用稀氢氧化钠或碳酸钠溶液洗涤有机相至中性，再水洗。常压蒸除溶剂石油醚，减压蒸馏，收集150-155℃/3mmhg馏分，即为6-氧杂-1，1，2，3，3，8-六甲基-2，3，5，6，7，8-六氢-1H-苯并[f]茚。结构式为
实例3制备6-氧杂-1，1，2，3，3，8-六甲基-2，3，5，6，7，8-六氢-1H-苯并[f]茚(佳乐麝香)在反应器上，装置搅拌器、温度计、空气冷凝管(或蒸馏装置)、加热器。在反应器内加入下列物质聚甲醛8.5克磷酐34.6克磷酸4.0克2-(1’，1’，2’，3’，3’-五甲基-5’-茚满)-1-丙醇100克
常压下将反应混合物加热升温到130℃，在该温度下反应3小时。待反应混合物冷却后，加入80ml石油醚，用稀氢氧化钠或碳酸钠溶液洗涤有机相至中性，再水洗。常压蒸去溶剂石油醚(回收利用)，然后减压蒸馏，收集150-155℃/3mmhg馏分，即为佳乐麝香，结构式如下
实例4制备2-氧杂-4，5，5，8，8-五甲基-1，2，3，4，5，6，7，8-八氢-蒽在反应器上装置搅拌器、温度计、空气冷凝管和加热器。在反应器内加入下列物质聚甲醛22.0克磷酐11.5克2-(1’，1’，4’，4’，-四甲醛-6’-萘满)-1-丙醇100克
常压下将反应混合物加热升温至100℃，在该温度下反应2小时。待反应混合物冷却后，加入90ml石油醚，用稀氢氧化钠或碳酸钠溶液洗涤有机相至中性，再水洗。常压蒸去溶剂石油醚，减压蒸馏，收集126-128℃/0.1mmhg馏分，即为2-氧杂-4，5，5，8，8-五甲基-1，2，3，4，5，6，7，8-八氢-蒽。该物质只有强烈的麝香香气。结构式如下
实例5制备1-甲基异色满在反应器上装置搅拌器、温度计、空气冷凝管和加热器。在反应器内加入下列物质乙醛6.3克磷酐11.5克苯乙醇 50克(
)常压下将反应混和物加热升温到80℃，在该温度下反应2小时。待反应混合物冷却后，加入40ml石油醚，用稀氢氧化钠或碳酸钠溶液洗涤有机相至中性，再水洗。常压蒸去溶剂石油醚，然后减压蒸馏，收集70℃/3mmhg馏分，即为1-甲基异色满。结构式为
权利要求
1.一种制备式(Ⅰ)的异色满类化合物的方法
R1R2(1)可在1、2位结合成环，则形成的环为苯并、环戊并、环已并、萘并，单烷基取代环戊并，多烷基取代环戊并，单烷基取代环已并，多烷基取代环已并。(2)也可不成环，则代表H，C1-C6烷氧基，C1-C6烷基。R3R4，可相同也可不同代表H，C1-C6的低级烷基等。其特征在于将式(Ⅱ)的芳醇与式(Ⅲ)的醛在催化剂的磷酐存在下，一步缩合脱水制得式(Ⅰ)的异色满。反应式
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于催化剂除用于磷酐外，还可同时加入适量的磷酸或对甲苯磺酸。但单一磷酐最好。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于磷酸与芳醇的摩尔比为(0.01-0.60)∶1，(0.10-0.50)∶1为最好。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于醛与芳醇的摩尔比为(0.50-3.0)∶1，(1.0-2.0)∶1最好。
5.按照权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于该反应在温度为50-180℃，反应时间为0.5-4小时，反应压力为常压或加压下进行，最好是在温度为80-160℃，反应时间为2小时，压力为常压下进行，并使用空气冷凝管或蒸馏装置。
全文摘要
本发明是关于一种异色满类化合物的制备方法。
文档编号C07D311/96GK1041362SQ89106798
公开日1990年4月18日 申请日期1989年9月8日 优先权日1989年9月8日
发明者阎世翔, 刘宇红 申请人:北京轻工业学院