本发明涉及手性内酯的制备方法，具体是一种(r)-(+)-γ-壬内酯和(s)-(-)-γ-壬内酯的制备方法。
背景技术：
γ-壬内酯（4-戊基丁内酯）商品名椰子醛，天然存在于啤酒、绿茶、芒果、杏、草莓、番茄、桃、鸡蛋果、大麦、白兰地酒、白葡萄酒、朗姆酒中。有甜、奶油香、白脱油香及强烈的椰子样香气，味道像脂肪样。常用于食品香精的调配，亦可用于香皂、加香剂，还用作高级化妆品调香用的香料，同时也是一种有机合成的原料，是香料中少见的千吨级品种之一。
(r)-(+)-γ-壬内酯具有强的甜香、柔和的椰子香，带有一些牛奶的脂香的香气特征，其比旋光度：[α]d20=+51.8°（c=1.5~2.5，ch3oh）。而(s)-(-)-γ-壬内酯的香气比（r）-构型异构体香气弱，具有脂香、霉味、弱的椰子香，其比旋光度：[α]d20=-51.6°（c=1.5~2.5，ch3oh）。
现在香精配方中大多使用合成的外消旋椰子醛，其香气仿真度大打折扣。在追求自然，崇尚天然的现代，对具有光学活性的手性内酯的需求是一种大势所趋。
目前，相比较于直接采用手性合成和生物发酵的方法，通过外消旋体的拆分来制备单一对映体是工业上获得手性物质的常用且较经济的方法。日本曾田香料株式会社在日本专利特许公开2001-11063中发表了使用光学活性的(s)-(-)-α-苯乙胺拆分得到4-(r)-(+)-γ-癸内酯、4-(r)-(+)-γ-十一内酯、4-(r)-(+)-γ-十二内酯的方法。上海爱普香料在中国专利cn200510026464.0中进一步采用(r)-(+)-α-苯乙胺进行拆分成功得到了4-(s)-(-)-γ-癸内酯、4-(s)-(-)-γ-十一内酯、4-(s)-(-)-γ-十二内酯。靖江泰达香料在中国专利cn201110327575.0公开了基于(r)-(+)-α-苯乙胺和双膦萜烯的一种γ-十二内酯的手性拆分方法。γ-内酯结构有相似的地方，母环一样，但侧链长度依次加长，侧链越长，拆分越容易，所以侧链长的γ-癸内酯，γ-十一内酯，γ-十二内酯拆分容易。γ-壬内酯以下非常难拆，上述方法都不适用γ-壬内酯的拆分，而且现有的公开文献中尚未有以外消旋的γ-壬内酯为原料采用拆分方法制备(r)-(+)-4-戊基丁内酯和(s)-(-)-4-戊基丁内酯的报道。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种(r)-(+)-γ-壬内酯和(s)-(-)-γ-壬内酯的制备方法，可以获得两种构型手性γ-壬内酯，香气纯正，具有操作简单、条件温和、高对映体过量值的优势。
本发明采用的技术方案是：一种(r)-(+)-γ-壬内酯和(s)-(-)-γ-壬内酯的制备方法，包括以下步骤：
（1）将外消旋γ-壬内酯用无机碱溶液开环得到γ-羟基酸碱金属盐水溶液，然后加入有机溶剂，用无机酸调节ph值至弱酸性，使生成γ-羟基酸进入有机相，分出有机相干燥；
（2）向步骤（1）得到的有机相中加入光学活性的(s)-(-)-α-苯乙胺，结晶析出低光学活性的γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐（γ-羟基酸具有右旋体和左旋体两种构型，外消旋內酯形成γ-羟基酸后的两种构型全部与(s)-(-)-α-苯乙胺反应形成胺盐，然后结晶析出的两种构型的胺盐量差不多，因此称为低光学活性）；
（3）将所得胺盐加入拆分溶剂中，搅拌溶解，结晶过滤，滤饼加水溶解后加入无机酸，酸化环合后用有机溶剂萃取得到(r)-(+)-γ-壬内酯；（结晶后的母液中左旋体γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐略占优势，可以酸化回收，得到(s)-(-)-γ-壬内酯，对映体过量值不高，可以作为拆分(s)-(-)-γ-壬内酯原料，所以实施例中半量得率是注明不计回收原料来算的）；
（4）向步骤（1）得到的有机相中加入光学活性的(r)-(+)-α-苯乙胺，结晶析出低光学活性的γ-羟基酸(r)-(+)-α-苯乙胺盐；
（5）将所得胺盐加入拆分溶剂中，搅拌溶解，结晶过滤，滤饼加水溶解后加入无机酸，酸化环合后用有机溶剂萃取得到(s)-(-)-γ-壬内酯；（结晶后的母液中右旋体γ-羟基酸(r)-(+)-α-苯乙胺盐略占优势，可以酸化回收，得到(r)-(+)-γ-壬内酯，对映体过量值不高，可以作为拆分(r)-(+)-γ-壬内酯原料）。
所述步骤（1）中，无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾；无机酸为硫酸或盐酸，所述弱酸性的ph值为5~6。
所述步骤（2）中，光学活性的(s)-(-)-α-苯乙胺与外消旋γ-壬内酯的摩尔比为0.9~1.1:1；所述步骤（4）中，光学活性的(r)-(+)-α-苯乙胺与外消旋γ-壬内酯的摩尔比为0.9~1.1:1，可以保证所需要构型的γ-壬内酯全部反应。
所述步骤（1）、（3）、（5）中，萃取所用溶剂为石油醚、甲基叔丁基醚、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、二氯甲烷或上述溶剂的混合物，拆分所用溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、水中的至少一种。
优选的，所述拆分溶剂为乙酸乙酯和水的混合物，水与乙酸乙酯的质量比是2~6：100。
所述步骤（3）和步骤（5）中，胺盐与拆分溶剂的质量比为1:0.5~1:6之间。
所述步骤（3）和步骤（5）中，结晶温度范围是0℃~50℃，析晶时间为2~8小时，更利于工业化操作，降低了生产难度。
本发明的有益效果是：1、本发明方法采用先析出低光学活性的γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐，不仅顺利拆分，而且析晶温度基本在室温附近，非常利于工业化操作，通常工厂低温冷冻设备只能达到-5~-10℃，达到-15~-30℃这种低温操作是要特殊配置的，所以本发明更有利于工业化，一般工厂条件都可以达得到。2、采用本发明的拆分方法操作容易，可以获得两种构型手性γ-壬内酯，香气纯正，具有操作简单、条件温和、高对映体过量值的优势。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
（1）在5000ml三口瓶中加入192g氢氧化钠和2000g水，搅拌溶解，继续加入500g外消旋的γ-壬内酯，水浴升温至65℃~75℃，保温反应至油层消失，停止加热，冷却至20℃，加入1600g乙酸乙酯，然后滴加质量浓度为50%硫酸320g，调节ph值5~6，静置分出油相，水相加入300g乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，加入300g无水硫酸钠干燥，过滤得到外消旋γ-羟基酸的乙酸乙酯溶液；
（2）控制温度36℃~40℃，向过滤得到的外消旋γ-羟基酸的乙酸乙酯溶液中滴加(s)-(-)-α-苯乙胺400g，滴加完毕继续搅拌0.5h，降温，-10℃~15℃析晶8h，过滤，得到滤饼780g，即为低光学活性的γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐；
（3）取低光学活性的γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐150g，加入乙酸乙酯750g和水18g，加热到46℃溶解，然后缓慢降温至38℃，保温6h析出胺盐晶体（右旋体γ-羟基酸s-苯乙胺盐比左旋体γ-羟基酸s-苯乙胺盐占优势的混合盐）70g，过滤出的此胺盐晶体中加入乙酸乙酯350g和水8g，加热到45℃溶解，再缓慢降温至39℃，保温3h析出晶体（主要是右旋体γ-羟基酸s-苯乙胺盐，左旋体γ-羟基酸s-苯乙胺盐已经很少了）33g，此晶体加入120g水、48g质量浓度为50%硫酸，90℃加热30min，再用乙酸乙酯萃取，所得油相浓缩干燥得到产品(r)-(+)-γ-壬内酯17.1g，色谱含量99.5%，旋光度[α]d20=+48°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率35.6%（不计回收原料γ-壬内酯），对映体过量值93.1%。
实施例二
（1）同实施例一；
（2）同实施例一；
（3）取低光学活性的γ-羟基酸(s)-(-)-α-苯乙胺盐340g，加入乙酸乙酯1000g和水51g，加热至60℃溶解，然后缓慢降温至35℃时加入+48°的胺盐（实施例一中得到的旋光度为+48°(r)-(+)-γ-壬内酯酸化之前的胺盐）作为晶种，继续降温至32℃，分两批加入400g乙酸乙酯，至31℃变得更浑浊，再补加100g乙酸乙酯，降温至30℃，保温2h，过滤得到124g胺盐，此胺盐重新加入乙酸乙酯600g和水18g于60℃溶解，再缓慢降温至30℃，保温4h析出晶体得60g，此晶体加入240g水、96g质量浓度为50%硫酸，90℃加热30min，再用乙酸乙酯萃取，所得油相浓缩干燥得到产品(r)-(+)-γ-壬内酯31g，色谱含量99.4%，旋光度[α]d20=+40°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率28.4%（不计回收原料γ-壬内酯），对映体过量值77.2%。
实施例三
（1）在2000ml三口瓶中加入68.9g氢氧化钠和875g水，搅拌溶解，继续加入175g外消旋的γ-壬内酯，水浴升温至65℃~75℃，保温反应至油层消失，停止加热，冷却至20℃，加入700g乙酸乙酯，然后滴加质量浓度为50%硫酸105g，调节ph值5~6，静置分出油相，水相加入175g乙酸乙酯萃取一次，合并有机相，加入200g饱和食盐水洗涤分液；
（2）控制温度36℃~40℃，向有机相滴加(r)-(+)-α-苯乙胺140g，滴加完毕继续搅拌0.5小时，降温，10℃保温8h析出晶体，过滤，得到滤饼121g，即为低光学活性的γ-羟基酸(r)-(+)-α-苯乙胺盐；
（3）取低光学活性的γ-羟基酸(r)-(+)-α-苯乙胺盐20g，加入乙酸乙酯100g和水3.2g，加热至60℃溶解，然后缓慢降温至30℃，保温3h析出晶体得9.2g，此晶体重新加入乙酸乙酯150g和水3g，加热至60℃溶解，缓慢降温至35℃，保温2h析出晶体3.4g，此晶体加入15g水和6g质量浓度为50%硫酸，90℃加热30min，乙酸乙酯萃取干燥浓缩得产品(s)-(-)-γ-壬内酯1.7g，色谱含量99.3%，旋光度[α]d20=-39°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率11.8%（不计回收原料γ-壬内酯），对映体过量值75.6%。
实施例四
（1）同实施例三；
（2）同实施例三；
（3）取低光学活性的γ-羟基酸(r)-(+)-α-苯乙胺盐100g，加入乙酸乙酯500g和水15g，加热至60℃溶解，然后缓慢降温至25℃，保温4h析出晶体得41g，此晶体重新加入乙酸乙酯200g和水6g，加热至47℃溶解，缓慢降温度(1℃/h)，降温至35℃，保温3h析出晶体20g，此晶体加入80g水和32g质量浓度为50%硫酸，90℃加热30min，乙酸乙酯萃取干燥浓缩得产品(s)-(-)-γ-壬内酯10.2g，色谱含量99.6%，旋光度[α]d20=-43.9°（c=1.5~2.5，ch3oh），半量得率14.1%（不计回收原料γ-壬内酯），对映体过量值85.1%。