一种大马酮的工业制造方法与流程

文档序号:11802172阅读:557来源:国知局

本发明涉及有机合成领域,具体地,涉及一种大马酮的工业制造方法。



背景技术:

大马酮类香料是含13个碳原子的芳香化合物。为无色至淡黄色透明液体,相对密度为0.92-0.96,折光率为1.4-1.6,常压下沸点很高,在真空状况下(0.01-13.3pa),沸点为40-60℃,具体数值随各异构体的结构不同而异。大马酮类香料可溶于乙醇和有机溶剂中,不溶于水,都具有强烈的类似玫瑰的芳香。

一般来说,香料必须和其他数种或数十种天然香料和单体香料调配成香精以后,才能作为化妆品、食品、香水、烟草和饮料等的赋香剂,这些名贵香料用量虽然很少,但它能使香气更加清新宜人。但是其价格昂贵,而且多依进口来实现高端产品的上的应用或仅作学术研究之用。

60年代中,由著名化学家Ohloff从保加利亚玫瑰花精油中发现;70年代初,Demole等人又首次从保加利亚玫瑰花精油中分离出其β异构体等单体。并报道了全合成,由于它们是名贵香精的必要组分,十多年来,许多人致力于它们的全合成,该全合成的策略往往是开链或脂环单萜和三碳砌块的联结。如:Ohloff从大马醇的ene型光氧化,环氧酸性开环和脱水,但与变链的烯丙醇双键相比,脂环烯丙醇双键发生ene型光氧化应该很慢。

如下反应方程式所示:

上述合成过程相当的复杂和繁琐,显然不适用于大批量工业化生产。故而,至今还没有一条成熟路线可大规模地合成大马酮类香料。



技术实现要素:

本发明旨在克服上述缺陷,提供一种合成步骤少,操作相对简单的,适用于工业化生产的大马酮的制造方法;

在本发明中大马酮为β-大马酮,具体结构如下所示:

具体地,本发明提供的大马酮的工业制造方法,其特征在于:由化合物A氧化获得,

其中,所述化合物A的结构式如下所示:

上述化合物A可由紫罗兰酮在酸催化的条件下与NH2NHTs反应后,经还原反应获得。

反应方程式如下所示:

此外,上述大马酮的工业制造方法中,其具体的工艺步骤可以为:

步骤一、将三氧化铬缓慢加入吡啶,逐渐升温至20-30℃,析出黄色络合物沉淀,分离出的沉淀加至二氯甲烷中,形成氧化剂;

步骤二、将上述氧化剂缓慢滴加至化合物A中,于20-30℃的温度下反应0.5-3个小时;经后处理获得大马酮纯产品;

其中,所述化合物A、三氧化铬和吡啶的摩尔比为1:1-2:2-10。

此外,上述大马酮的工业制造方法中,其具体的工艺步骤还可以为:

将化合物A、二氧化硒、醋酸投入反应釜中,于-15℃--10℃的条件下反应 1-15个小时后经后处理获得大马酮纯产品;

其中,所述化合物A、二氧化硒和醋酸的摩尔比为1:1-5:1-5。

此外,上述大马酮的工业制造方法中,其具体的工艺步骤还可以为:

将化合物A、硝酸鈰铵、醋酸或硝酸投入反应釜中,于-15℃-0℃的条件下反应1-15个小时后经后处理获得大马酮纯产品;

其中,所述化合物A、硝酸鈰铵和醋酸或硝酸的摩尔比为1:1-5:1-5。

此外,上述大马酮的工业制造方法中,其具体的工艺步骤还可以为:

将化合物A、铬的羰基配合物、过氧化叔丁醇投入反应釜中,于有机溶剂(最优乙腈溶液)中回流反应1-15个小时后经后处理获得大马酮纯产品;

其中,所述化合物A、铬的羰基配合物和过氧化叔丁醇的摩尔比为1:1-5:1-5。

此外,上述大马酮的工业制造方法中,其具体的工艺步骤还可以为:

将化合物A、CrO3·DMP投入反应釜中,于有机溶剂(最优二氯甲烷溶液)中,于-15℃--10℃的条件下反应5-8个小时后经后处理获得大马酮纯产品;

其中,所述化合物A、CrO3·DMP的摩尔比为1:1-5:1-5。

此外,上述大马酮的工业制造方法中,其具体的工艺步骤还可以为:

将化合物A、KO2投入反应釜中,于邻硝基苯磺酰氯的催化条件下,于有机溶剂(最优选乙腈溶液)中回流反应1-2个小时后经后处理获得大马酮纯产品;

其中,所述化合物A、KO2的摩尔比为1:1-5;

所述邻硝基苯磺酰氯的用量为反应物总质量的0.01-1倍。

此外,上述大马酮的工业制造方法中,其后处理的步骤为将反应物倒入冷的稀酸溶液中,用有机溶剂萃取,将有机溶剂层用弱碱液洗涤,经水洗,干燥后,浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得纯产品。

此外,上述有机溶剂可选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、乙腈、甲苯、苯、丙酮、醇类、醚类中的一种。

另外,上述各类反应可选在保护气保护或溶剂条件下进行,也可选择在非保护气和无溶剂条件下进行。

本发明的作用和效果:

本发明提供的生产方法简单,区别于现有技术中复杂的生产方式,苛刻的生产条件,本发明一步即可实现目标产物的合成。且产率相对于现有技术的多步合成来说,能提高至少50%。

由于传统方案中的多步合成,且几乎每步完成后都需要进行纯化的过程,且工艺条件苛刻,因此,其产率相对较低,成本提高的同时,也增加了生产上的操作困难,对制造工人的操作要求相对较高,而本发明不但合成工艺简单,工艺条件温和,且其在合成大马酮时的产率可高达75%及以上。

因此,本发明对生产工艺和合成路线进行了优化,在本发明的生产过程中,副反应少,后处理方便,生产条件温和,适合于工业化的生产模式。

具体实施方式

实施例一、(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯的合成

将1920gβ-紫罗兰酮和2LTHF投入反应釜中,加入100g盐酸,搅拌均匀,于0℃下,缓慢滴加1800g NH2NHTs,反应1小时;

加入350g硼氢化钠和500g无水乙酸,回流反应5小时,滴加碳酸氢钠水溶液调pH至7-8,然后静置抽滤,母液脱溶,乙醚萃取得到1656g(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯。

实施例二、大马酮的合成

将100g三氧化铬缓慢加入150g吡啶,逐渐升温至20-30℃,析出黄色络合物沉淀,过滤分离出的沉淀物加至200ml二氯甲烷中,形成预制氧化剂;

边搅拌边将200ml的预制氧化剂缓慢滴加至180g(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯中,保持体系温度在20-30℃之间,反应1个小时(或0.5、1.5、2、2.5、3小时);

将反应物倒入冷的100ml的15%的稀硫酸酸溶液中,用100ml乙醚萃取2次,分离出有机层,分别用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次,用100ml冰水洗涤2次,用无水硫酸镁干燥后,浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得大马酮纯产品161g。

在本实施例中,(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、三氧化铬和吡啶的摩尔比还可以为1:1:2或1:2:2或1:1:2或1:1.5:2或1:1.5:3或1:2:10等不同比例。

实施例三、大马酮的合成

将180g(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、110g二氧化硒、60g醋酸投入反应釜中,于-15℃--10℃的条件下反应1个小时后(或0.5、1.5、2、2.5、3、5、8、10、15小时);

将反应物倒入冷的100ml的15%的稀硫酸酸溶液中,用100ml乙醚萃取2次,分离出有机层,分别用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次,用100ml冰水洗涤2次,用无水硫酸镁干燥后,浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得大马酮纯产品156g。

在本实施例中,(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、二氧化硒和醋酸的摩尔比还可以为1:1:2或1:2:2或1:2:2或1:2:5或1:4:4或1: 5:5等不同比例。

实施例四、大马酮的合成

将180g(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、540g硝酸鈰铵、60g醋酸或硝酸投入反应釜中,于-15℃-0℃的条件下反应1个小时后(或0.5、1.5、2、2.5、3、5、8、10、15小时);

将反应物倒入冷的100ml的15%的稀硫酸酸溶液中,用100ml乙醚萃取2次,分离出有机层,分别用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次,用100ml冰水洗涤2次,用无水硫酸镁干燥后,浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得大马酮纯产品133g。

在本实施例中,(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、二氧化硒和醋酸的摩尔比还可以为1:1:2或1:2:2或1:2:2或1:2:5或1:4:4或1:5:5等不同比例。

实施例五、大马酮的合成

将200ml乙腈投入反应釜中后,继续投入180g(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、130g Cr(CO)3、90g过氧化叔丁醇,回流反应1个小时后(或0.5、1.5、2、2.5、3、5、8、10、15小时);

将反应物倒入冷的100ml的15%的稀硫酸酸溶液中,用100ml乙醚萃取2次,分离出有机层,分别用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次,用100ml冰水洗涤2次,用无水硫酸镁干燥后,浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得大马酮纯产品141g。

在本实施例中,(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、Cr(CO)3和过氧化叔丁醇的摩尔比还可以为1:1:2或1:2:2或1:2:2或1:2:5或1:4:4或1:5:5等不同比例。

实施例六、大马酮的合成

将200ml二氯甲烷投入反应釜中后,继续投入180g(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、350g CrO3·DMP,回流反应5个小时后(或6、7、8小时);

将反应物倒入冷的100ml的15%的稀硫酸酸溶液中,用100ml乙醚萃取2次,分离出有机层,分别用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次,用100ml冰水洗涤2次,用无水硫酸镁干燥后,浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得大马酮纯产品139g。

在本实施例中,(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、CrO3·DMP的摩尔比还可以为1:1或1:2或1:3或1:4或1:5等不同比例。

实施例七、大马酮的合成

将200ml乙腈投入反应釜中后,继续投入180g(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、70g KO2、20g(或40g、80g、100g、200g)邻硝基苯磺酰氯,回流反应1个小时后(或0.5、1.5、2小时);

将反应物倒入冷的100ml的15%的稀硫酸酸溶液中,用100ml乙醚萃取2次,分离出有机层,分别用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次,用100ml冰水洗涤2次,用无水硫酸镁干燥后,浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得大马酮纯产品165g。

在本实施例中,(E)-2-(2-丁烯)-1,3,3-三甲基-1-环己烯、KO2的摩尔比还可以为1:1或1:2或1:3或1:4或1:5等不同比例。

值得注意的是,当在上述反应条件下,纯化获得的部分产物为羟基取代的中间体时,还可通过collins氧化等方式,将其进一步的氧化为目标产物。

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