CN102964208A - L-氯代薄荷醇的合成新方法 - Google Patents

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陈东晨
朱俊峰
张勤
王广强
徐冬青
刘军
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Abstract

本发明涉及一种L-氯代薄荷醇的合成方法，包括以下具体步骤：步骤(1)，将L-薄荷醇、有机羧酸、浓盐酸加入到装有温度计、回流冷凝管和尾气吸收装置的干燥四口烧瓶中；步骤(2)，在搅拌条件下，加热升温，进行氯化反应；步骤(3)，室温冷凝，静置分层，回收过量盐酸，收集有机层，将所述有机层水洗至中性，减压蒸馏，即制备出L-氯代薄荷醇。本发明的收率为91.3％，产品比旋光度[α]D 20＝-47.4°，产品纯度93.5％。本发明在保持高反应收率的同时，提高了产品的光学纯度，且产品后处理简单，并且没有产生废磷酸水溶液或含有DMF的难降解废水，减少了对环境的污染，有利于工业上的大规模生产应用。

Description

L-氯代薄荷醇的合成新方法
技术领域
本发明涉及凉味剂薄荷酰胺(WS-3)制备技术领域，具体地说是涉及薄荷酰胺中间体L-氯代薄荷醇的合成新方法。
背景技术
L-氯代薄荷醇是重要的手性合成中间体。L-氯代薄荷醇经过格氏反应制得L-薄荷甲酸(WS-1)，再酰氯化反应生成L-薄荷甲酰氯，后者与不同的酯类或胺类化合物反应即得到相应的WS系列凉味剂。凉味剂WS-3、WS-4、WS-5、WS-12、WS-14、WS-30目前的合成路线中，都是以L-氯代薄荷醇为中间体进行反应。千禧年公司对WS-3提出的新合成工艺也是以L-氯代薄荷醇为原料，与腈化钠反应制得L-薄荷甲腈，再与磷酸三乙酯或碳酸二乙酯、硫酸二乙酯等含乙氧基的化合物在多聚磷酸催化下合成。
薄荷基衍生物具有许多特殊的性质，在日常生活、有机合成等方面应用广泛，特别是由于其具有三手性中心的六元环结构，作为重要手性诱导源，它在手性合成中具有重要的意义，而这些薄荷基衍生物中的一部分可以通过L-薄荷基氯制备格氏试剂再进一步反应得到。
已经报道的醇类化合物的氯化反应用氯化试剂主要有：盐酸(氯化氢)、SOCl2、PCl5等，其中以盐酸(氯化氢)、SOCl2和PCl5应用最广，常用催化剂为：ZnCl2等一些金属氯化物，有机碱如吡啶等。目前又发展出羧酸催化HCl氯化醇的方法，比如，有机羧酸催化甘油的盐酸氯化。
目前L-薄荷基氯的合成方法有lucas试剂、二氯亚砜或是五氯化磷氯化L-薄荷醇。
如专利US4193936和US4226988公开了美国Wikirlson Sword公司采用lucas试剂法合成L-薄荷基氯，进而合成薄荷酰胺。采用该方法制备的L-氯代薄荷醇产品为无色无味的透明液体，收率84.82％，比旋光度[α]D 20＝-44.49°，即产品的光学纯度较低，且反应收率低。
如精细化工2008年第25卷第11期《凉味剂N-乙基-L-薄荷基甲酰胺的合成》一文报道了丁瑞，田红玉等人以无水氯化铁为催化剂，用无水五氯化磷氯化L-薄荷醇，反应收率为90％，旋光度[α]D 20＝-47°，但产品后处理复杂并有废磷酸水溶液产生。
如香料香精化妆品2004年第4期的《凉味剂左旋薄荷酰胺的合成》一文报道了江南大学的王建新，聂侃等人以SOCl2为氯化剂，DMF为溶剂兼催化剂合成氯化反应合成L-薄荷基氯，其产率为78.3％，[α]D 20＝-52°。即产品的光学纯度高，但产品收率仅为78.3％；产品后处理过程中会形成含有DMF的难降解废水。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺点和不足，本发明提供了一种L-氯代薄荷醇的合成新方法。本发明在保持高反应收率的同时，提高了产品的光学纯度，且产品后处理简单，并且没有产生废磷酸水溶液或含有DMF的难降解废水，减少了对环境的污染，有利于工业上的大规模生产应用。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明的合成工艺路线如下：
本发明提供的L-氯代薄荷醇的合成新方法，以L-薄荷醇为原料，浓盐酸为氯化剂，有机羧酸为催化剂，进行氯化反应制得L-氯代薄荷醇。
本发明提供的L-氯代薄荷醇的合成方法，包括以下具体步骤：
步骤(1)，将L-薄荷醇、有机羧酸、浓盐酸加入到装有温度计、回流冷凝管和尾气吸收装置的干燥四口烧瓶中；
步骤(2)，在搅拌条件下，加热升温，进行氯化反应；
步骤(3)，室温冷凝，静置分层，回收过量盐酸，收集有机层，将所述有机层水洗至中性，减压蒸馏，即制备出L-氯代薄荷醇。
优选的，所述有机羧酸为乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸或己二酸中的一种或几种混合。
进一步优选的，所述L-薄荷醇和所述浓盐酸的摩尔比为1∶1～5，所述L-薄荷醇和所述有机羧酸的摩尔比为1∶0.3～1。
最优选的，所述氯化反应的温度为80～150℃，所述氯化反应的反应时间为3～10h。
与现有技术相比，本发明使用羧酸催化浓盐酸氯化L-薄荷醇，替代了ZnCl2催化反应合成L-薄荷基氯，本发明的收率为91.3％，产品比旋光度[α]D 20＝-47.4°，产品纯度93.5％。本发明在保持高反应收率的同时，提高了产品的光学纯度，且产品后处理简单，并且没有产生废磷酸水溶液或含有DMF的难降解废水，减少了对环境的污染，有利于工业上的大规模生产应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种L-氯代薄荷醇的合成方法
往500mL三口圆底烧瓶中加入1mol左旋薄荷醇和0.3mol的乙酸作为催化剂，加入1mol的浓盐酸，待溶解后加热回流，控制温度在80±2℃，充分搅拌反应10h。反应结束后，冷却至室温。过滤除去反应液中析出的催化剂，滤液静置分液，下层水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液与上层油液合并。有机相碱水洗至碱性，水洗至中性，无水硫酸镁干燥。常压下蒸馏除去溶剂二氯甲烷，然后减压蒸馏，收集47～51℃/199Pa馏分。产率为89.3％。旋光度[α]D 20为-47.0°。产品纯度90.2％。
实施例2
本实施例涉及一种L-氯代薄荷醇的合成方法
往500ml三口圆底烧瓶中加入1mol左旋薄荷醇和0.6mol的戊酸作为催化剂，加入3mol的浓盐酸，待溶解后加热回流，控制温度在110±2℃，充分搅拌反应6h。反应结束后，冷却至室温。过滤除去反应液中析出的催化剂，滤液静置分液，下层水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液与上层油液合并。有机相碱水洗至碱性，水洗至中性，无水硫酸镁干燥。常压下蒸馏除去溶剂二氯甲烷，然后减压蒸馏，收集47～51℃/199Pa馏分。产率为89.0％。旋光度[α]D 20为-46.8°。产品纯度92.5％。
实施例3
本实施例涉及一种L-氯代薄荷醇的合成方法
往500ml三口圆底烧瓶中加入1mol左旋薄荷醇和1mol的丙二酸作为催化剂，加入5mol的浓盐酸，待溶解后加热回流，控制温度在150±2℃，充分搅拌反应3h。反应结束后，冷却至室温。过滤除去反应液中析出的催化剂，滤液静置分液，下层水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液与上层油液合并。有机相碱水洗至碱性，水洗至中性，无水硫酸镁干燥。常压下蒸馏除去溶剂二氯甲烷，然后减压蒸馏，收集47～51℃/199Pa馏分。产率为88.9％。旋光度[α]D 20为-47.1°。产品纯度91.4％。
实施例4
本实施例涉及一种L-氯代薄荷醇的合成方法
往500ml三口圆底烧瓶中加入50g左旋薄荷醇和0.15mol的戊二酸作为催化剂，加入200ml的浓盐酸，待溶解后加热回流，控制温度在110±2℃，充分搅拌反应5h。反应结束后，冷却至室温。过滤除去反应液中析出的催化剂，滤液静置分液，下层水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液与上层油液合并。有机相碱水洗至碱性，水洗至中性，无水硫酸镁干燥。常压下蒸馏除去溶剂二氯甲烷，然后减压蒸馏，收集47～51℃/199Pa馏分。产率为89.1％。旋光度[α]D 20为-47.2°。产品纯度89.8％。

Claims (4)

1.一种L-氯代薄荷醇的合成方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤(1)，将L-薄荷醇、有机羧酸、浓盐酸加入到装有温度计、回流冷凝管和尾气吸收装置的干燥四口烧瓶中；
步骤(2)，在搅拌条件下，加热升温，进行氯化反应；
步骤(3)，室温冷凝，静置分层，回收过量盐酸，收集有机层，将所述有机层水洗至中性，减压蒸馏，即制备出L-氯代薄荷醇。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述有机羧酸为乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸或己二酸中的一种或几种混合。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述L-薄荷醇和所述浓盐酸的摩尔比为1∶1～5，所述L-薄荷醇和所述有机羧酸的摩尔比为1∶0.3～1。
4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述氯化反应的温度为80～150℃，所述氯化反应的反应时间为3～10h。
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