CN101503370B - 一种n-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肉味香料N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法，分为三步：第一步，顺-4-庚烯醛与丙二酸进行缩合反应获得反-2-顺-6-壬二烯酸；第二步，反-2-顺-6-壬二烯酸与草酰氯进行酰氯化反应获得反-2-顺-6-壬二烯酰氯；第三步，反-2-顺-6-壬二烯酰氯与环丙胺进行酰胺化反应获得目标产物N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺。本发明的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法，采用的原料易得、反应条件温和、产物收率高，总收率在60％左右。产品可用于食品、口香糖、药用产品、牙膏、酒精饮料中增强味觉和感觉。
Description
技术领域
本发明涉及一种N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法。
背景技术
N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺是一种新型食品香料，具有肉香美味作用，可用于食品、口香糖、药用产品、牙膏、酒精饮料中增强味觉和感觉。目前N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法主要采用混合酸酐法：在三乙胺存在的条件下，将反-2-顺-6-壬二烯酸与氯甲酸乙酯反应，所获得的混合酸酐中间体再与环丙胺进一步反应即获得目标产物，此方法操作复杂、反应得率低(专利文献CN1593230，产物收率49％)。
发明内容
本发明针对上述操作复杂、反应得率低等问题，提供条件温和、易于操作、反应得率高的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法。
本发明的合成方法的反应机理如下：
第一步，采用六氢吡啶(苯胺、碱性氧化铝等)为缩合催化剂，吡啶为溶剂，将顺-4-庚烯醛与丙二酸进行缩合反应获得反-2-顺-6-壬二烯酸；
第二步，采用少量N，N-二甲基甲酰胺为催化剂，将反-2-顺-6-壬二烯酸与草酰氯(氯化亚砜、三氯化磷等)进行酰氯化反应获得反-2-顺-6-壬二烯酰氯；
第三步，采用三乙胺(吡啶)为缚酸剂，并以4-二甲氨基吡啶为催化剂，将反-2-顺-6-壬二烯酰氯与环丙胺进行酰胺化反应获得目标产物N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺。
本发明的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺合成方法的反应式如下：
a：第一步反应，反-2-顺-6-壬二烯酸中间产物的制备
b：第二步反应，反-2-顺-6-壬二烯酰氯中间产物的制备
c：第三步反应，N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的制备
本发明的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法包括如下步骤：
第一步、反-2-顺-6-壬二烯酸中间产物的制备
在容器中，加入22.4g(0.2mol)顺-4-庚烯醛，4 1.6g(0.4mol)丙二酸及100mL吡啶，搅拌条件下，向其中注入催化剂(采用六氢吡啶，加入量为6mL/L反应液；苯胺，加入量为6mL/L反应液；碱性氧化铝，加入量为142g/L反应液)，升高温度至45～65℃，反应3～4h，TLC检测反应完全，冷却反应液，倒入盛有500mL 1N浓盐酸的冰水混合物中，用乙醚萃取，水洗两次。有机相常压蒸馏回收乙醚，减压蒸馏收集100～103℃/0.5mmHg的馏分，即得反-2-顺-6-壬二烯酸。
第二步、反-2-顺-6-壬二烯酰氯中间产物的制备
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和尾气吸收装置的500mL三口烧瓶中，加入第一步制得的反-2-顺-6-壬二烯酸15.4g(0.1mol)和二氯甲烷50mL，用冰水冷却到0℃，加入2～3mL N，N-二甲基甲酰胺，然后慢慢滴加氯酰化试剂(加入量为反-2-顺-6-壬二烯酸摩尔量的1.1倍)的二氯甲烷溶液到反应瓶中，有大量气体逸出，当反应不再有明显气体放出时，将反应混合液在减压状态下蒸馏除去二氯甲烷及未反应的酰氯化试剂，即得反-2-顺-6-壬二烯酰氯。
其中氯酰化试剂可为草酰氯、氯化亚砜或三氯化磷(加入量均为反-2-顺-6-壬二烯酸摩尔量的1.1倍)。
第三步、N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的制备
在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入5.1g(0.09mol)环丙胺、缚酸剂(0.09mol)和100mL四氢呋喃，然后加入0.5g(0.004mol)4-二甲氨基吡啶，在搅拌下将第二步制得的反-2-顺-6-壬二烯酰氯17g(0.1mol)和60mL四氢呋喃的混合液滴加到反应瓶中，反应自动升温，用冰水浴将反应体系的温度控制在10～15℃左右，滴加完毕，继续搅拌反应30min～1h，然后将反应液倒入与反应液等体积0℃的5％盐酸溶液中，有固体析出，将固体滤出，干燥，粗产品用乙酸乙酯重结晶，得白色固体状的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺产品，熔点33～37℃。
其中所用的缚酸剂还可为吡啶，加入量为82g/L反应液。
本发明的有益效果
本发明原料易得、反应条件温和、产物收率高，总收率在60％左右。
附图说明
图1，N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺合成方法的反应式
实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明，但并不限制本发明。
实施例1
第一步：反-2-顺-6-壬二烯酸的制备
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL三口烧瓶中，加入22.4g(0.2mol)顺-4-庚烯醛，41.6g(0.4mol)丙二酸及100mL吡啶，搅拌条件下，向其中注入2.5mL六氢吡啶，升高温度至65℃，反应4h，TLC检测反应完全，冷却反应液，倒入盛有500mL 1N浓盐酸的冰水混合物中，用乙醚萃取，水洗两次。有机相常压蒸馏回收乙醚，减压蒸馏收集102-103℃/0.5mmHg的馏分，得产品26.2g，产率85％。
第二步：反-2-顺-6-壬二烯酰氯中间产物的制备：
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和尾气吸收装置的500mL三口烧瓶中，加入第一步获得的反-2-顺-6-壬二烯酸15.4g(0.1mol)和二氯甲烷50mL，用冰水冷却到0℃，加入3mL N，N-二甲基甲酰胺，然后慢慢滴加溶解在50mL二氯甲烷中的14.0g(0.11mol)草酰氯到反应瓶中，有大量气体逸出。当反应不再有明显气体放出时，将反应混合液在减压状态下蒸馏除去二氯甲烷及未反应的草酰氯，即得17g反-2-顺-6-壬二烯酰氯。
第三步，N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺
在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入5.1g(0.09mol)环丙胺、三乙胺(0.09mol)和100mL四氢呋喃，然后加入0.5g(0.004mol)4-二甲氨基吡啶。在搅拌下将第二步制得的反-2-顺-6-壬二烯酰氯17g(0.1mol)和60mL四氢呋喃的混合液滴加到反应瓶中，反应自动升温，用冰水浴将反应体系的温度控制在10～15℃左右。滴加完毕，继续搅拌反应30min。然后将反应液倒入与反应液等体积0℃的5％盐酸溶液中，有固体析出，将固体滤出，干燥。粗产品用乙酸乙酯重结晶，得13.6g白色固体状的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺产品，熔点33～37℃。以反-2-顺-6-壬二烯酸计，产率为70％。三步反应目标产物总收率为60％。
实施例2
第一步：反-2-顺-6-壬二烯酸的制备
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL三口烧瓶中，加入22.4g(0.2mol)顺-4-庚烯醛，20.8g(0.2mol)丙二酸，20.4g(0.2mol)碱性氧化铝及100mL氯仿，加热回流反应7h，TLC检测反应完全，冷却反应液，滤掉氧化铝，倒入盛有500mL 1N浓盐酸的冰水混合物中，用乙醚萃取，水洗两次。有机相常压蒸馏回收乙醚，减压蒸馏收集102-103℃/0.5mmHg的馏分，得产品22.0g，产率71％。
第二步：反-2-顺-6-壬二烯酰氯的制备：
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和尾气吸收装置的500mL三口烧瓶中，加入第一步获得的反-2-顺-6-壬二烯酸15.4g(0.1mol)和二氯甲烷50mL，用冰水冷却到0℃，加入3mLN，N-二甲基甲酰胺，然后慢慢滴加溶解在50mL二氯甲烷中的13.1g(0.11mol)氯化亚砜到反应瓶中，有大量气体逸出。当反应不再有明显气体放出时，将反应混合液在减压状态下蒸馏除去二氯甲烷及未反应的氯化亚砜，即得17g反-2-顺-6-壬二烯酰氯。
第三步：N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的制备：在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入5.1g(0.09mol)环丙胺、8.2g(0.09mol)吡啶和100mL四氢呋喃，然后加入0.5g(0.004mol)4-二甲氨基吡啶。在搅拌下将第二步制得的反-2-顺-6-壬二烯酰氯17g(0.1mol)和60mL四氢呋喃的混合液滴加到反应瓶中，反应自动升温，用冰水浴将反应体系的温度控制在15℃左右。滴加完毕，继续搅拌反应30min。然后将反应液倒入与反应液等体积0℃的5％盐酸溶液中，有固体析出，将固体滤出，干燥。粗产品用乙酸乙酯重结晶，得13.6g白色固体状的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺产品，熔点33～37℃。以反-2-顺-6-壬二烯酸计，产率为70％。三步反应目标产物总收率为50％。
实施例3
第一步：反-2-顺-6-壬二烯酸的制备
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500mL三口烧瓶中，加入22.4g(0.2mol)顺-4-庚烯醛，20.8g(0.2mol)丙二酸，2.5mL苯胺及100mL氯仿，加热回流反应7h，TLC检测反应完全，冷却反应液，倒入盛有500mL 1N浓盐酸的冰水混合物中，用乙醚萃取，水洗两次。有机相常压蒸馏回收乙醚，减压蒸馏收集102-103℃/0.5mmHg的馏分，得产品24.6g，产率80％。
第二步：反-2-顺-6-壬二烯酰氯的制备：
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和尾气吸收装置的500mL三口烧瓶中，加入第一步制得的反-2-顺-6-壬二烯酸15.4g(0.1mol)和二氯甲烷50mL，用冰水冷却到0℃，加入3mL N，N-二甲基甲酰胺，然后慢慢滴加溶解在50mL二氯甲烷中的15g(0.11mol)三氯化磷到反应瓶中，有大量气体逸出。当反应不再有明显气体放出时，将反应混合液在减压状态下蒸馏除去二氯甲烷及未反应的氯化亚砜，即得17g反-2-顺-6-壬二烯酰氯。
第三步：N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的制备：
在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入5.1g(0.09mol)环丙胺、8.2g(0.09mol)吡啶和100mL四氢呋喃，然后加入0.5g(0.004mol)4-二甲氨基吡啶。在搅拌下将第二步制得的反-2-顺-6-壬二烯酰氯17g(0.1mol)和60mL四氢呋喃的混合液滴加到反应瓶中，反应自动升温，用冰水浴将反应体系的温度控制在15℃左右。滴加完毕，继续搅拌反应30min。然后将反应液倒入与反应液等体积0℃的5％盐酸溶液中，有固体析出，将固体滤出，干燥。粗产品用乙酸乙酯重结晶，得13.6g白色固体状的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺产品，熔点33～37℃。以反-2-顺-6-壬二烯酸计，产率为70％。三步反应目标产物总收率为56％。
Claims (3)
1.一种N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法，其特征在于包括如下合成步骤：
第一步、反-2-顺-6-壬二烯酸中间产物的制备
在容器中，加入22.4g(0.2mol)顺-4-庚烯醛，41.6g(0.4mol)丙二酸及100mL吡啶，搅拌条件下，向其中注入催化剂六氢吡啶，加入量为6mL/L反应液；升高温度至45～65℃，反应3～4h，TLC检测反应完全，冷却反应液，倒入盛有500mL 1N浓盐酸的冰水混合物中，用乙醚萃取，水洗两次，有机相常压蒸馏回收乙醚，减压蒸馏收集100～103℃/0.5mmHg的馏分，即得反-2-顺-6-壬二烯酸；
第二步、反-2-顺-6-壬二烯酰氯中间产物的制备
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和尾气吸收装置的500mL三口烧瓶中，加入第一步制得的反-2-顺-6-壬二烯酸15.4g(0.1mol)和二氯甲烷50mL，用冰水冷却到0℃，加入2～3mL N，N-二甲基甲酰胺催化剂，然后慢慢滴加溶解在二氯甲烷中的草酰氯、氯化亚砜或三氯化磷到反应瓶中，加入量为反-2-顺-6-壬二烯酸摩尔量的1.1倍，瓶中有大量气体逸出，当反应不再有明显气体放出时，将反应混合液在减压状态下蒸馏除去二氯甲烷及未反应的酰氯化试剂，即得反-2-顺-6-壬二烯酰氯；
第三步、N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的制备
在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入5.1g(0.09mol)环丙胺、缚酸剂三乙胺(0.09mol)和100mL四氢呋喃，然后加入0.5g(0.004mol)4-二甲氨基吡啶催化剂，在搅拌下将第二步制得的反-2-顺-6-壬二烯酰氯17g(0.1mol)和60mL四氢呋喃的混合液滴加到反应瓶中，反应自动升温，用冰水浴将反应体系的温度控制在10～15℃左右，滴加完毕，继续搅拌反应30min～1h，然后将反应液倒入与反应液等体积0℃的5％盐酸溶液中，有固体析出，将固体滤出，干燥，粗产品用乙酸乙酯重结晶，得白色固体状的N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺产品，熔点33～37℃。
2.如权利要求1所述的一种N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法，其特征在于合成方法步骤第一步中所用的催化剂还可为苯胺或碱性氧化铝，加入量分别为苯胺6mL/L反应液，碱性氧化铝142g/L反应液。
3.如权利要求1所述的一种N-环丙基-反-2-顺-6-壬二烯酸酰胺的合成方法，其特征在于合成方法步骤第三步中所用的缚酸剂还可为吡啶，加入量为82g/L反应液。
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