CN1030315C - 光学活性樟脑的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学活性樟脑合成方法。用一般的樟脑合成法得到的樟脑是消旋的,在制备光学活性樟脑的现有方法中,所得产品的光学纯度比原料的光学纯度降低较多,而且需要使用化学试剂。本发明提供一种以锌-钙作催化剂的合成樟脑方法,该方法使龙脑在固定床中进行无溶剂气相减压脱氢,温度为240-320℃,压力为0-60mmHg,物料空速为0.05-0.8时-1,所得樟脑的光学纯度保持率≥99%,樟脑纯度≥99%,脱氢反应选择性≥99%,樟脑的收得率≥95%。
Description
本发明属于光学活性樟脑合成法。
樟脑在工业和医药上有广泛用途,近来光学活性樟脑常用作合成手性化合物的原料,一般的合成樟脑都由α-蒎烯出发,经过异构化、酯化、水解和脱氢等四步制得。[J.D.Roberbs and M.C.Caserio,Basic Principles of Organic Chemistry,W.A.Benjamin,InC.,Second Edition 1977,P1467]。其反应式如下:
也可以用α-蒎烯的异构化产物茨烯直接水合得到异龙脑,后者进一步脱氢制备樟脑[CN 851 04105]。以上方法中异龙脑脱氢是采用碱式碳酸铜作催化剂,并加入二甲苯作溶剂进行的,而且得到的樟脑均是消旋的。天然樟脑是光学活性的,其右旋和左旋物分别为+44°,和-44°左右(C=10,乙醇中)。天然樟脑多为右旋的,左旋品较少,价钱也较昂贵。
文献[藤原义人,烟忠太,松原义治,日本化学会志,1975.(2),P.366-363]提出了在一氯乙酸存在下,用阳离子交换树脂催化α-蒎烯水合,产物用铜-锌催化脱氢制备光学活性樟脑。但用该法制备的樟脑,其光学纯度比原料的光学纯度降低较多,而且在脱氢反应要加入有机溶剂。专利[CN85102398]用光学活性松节油成功地合成了光学活性龙脑,这为合成光学活性樟脑提供了较为方便的原料来源。
本发明的要点在于:(1)用专利[CN85102398]的方法制备的光学活性龙脑或其它来源的光学活性龙脑为原料。(2)用锌-钙作催化剂,使龙脑在固定床中气相减压脱氢制备樟脑。反应中无需加溶剂,反应温度为240-320℃,压力为0-50mmHg,物料空速为0.05-0.8时-1。
脱氢反应在固定床流通式反应器中进行。该装置主要由原料瓶、反应柱和接受器组成。反应柱内装催化剂,外有加热系统,其下端与带有三个口的原料瓶相连。该瓶其余两个口分别连接氢气供给系统和插入温度计,瓶外设有加热系统。柱的上端与接受器相连,后者经冷凝器与真空系统相接。催化剂在使用前必须用氢气还原,在250-340℃常压下进行2-6小时。催化剂可以重复使用,活性下降后可以再生。
本发明方法制备的樟脑光学纯度保持率≥99%,樟脑纯度≥99%,脱氢反应的选择性≥99%,樟脑的收得率≥95%。
实例一
按权利[CN85102398]的方法,以纯度为98.7%,[α]25 D+47.00°的α-蒎烯为原料,用脱铝丝光沸石催化水合制备龙脑。产物用丝光沸石处理除异龙脑,得到纯度为99.6%,[α]25 D+34.40°的龙脑,取其30.6克放入原料瓶中。置1101型锌-钙催化剂200克于反应柱中,并在285℃下通氢还原4小时。然后停止通氢,抽真空至压力为15mmHg,保持柱温在285℃,加热原料瓶至120℃。经2小时后,得到樟脑29.1克,纯度为100%,[α]25 D+40.88°,得率为96.4%。
实例二
以纯度为99.5%,[α]25 D+32.40°的龙脑30.0克为原料,按实例1操作,控制柱温在290℃,原料并温度在135℃。压力为200mmHg。经过45分钟
反应后得到樟脑28.3克,纯度为100%,[α]25 D+38.50°,得率为95.6%。
实例三
按实例1操作用纯度为98.6%,[α]25 D-24.10°的α-蒎烯为原料,制得纯度为99.7%,[α]25 D-18.10°的龙脑。取其15克为脱氢原料,控制柱温在290℃,原料瓶温度在120℃,压力为15mmHg,经过1小时反应后,得到樟脑14.2克。其纯度为100%,[α]25 D-21.50°,得率为96.0%。
实例四
用纯度为99.5%,[α]25 D-30.50°的龙脑35克为原料。按实例1操作,控制柱温在280℃,原料瓶温度125℃,压力为20mmHg。经2小时反应后得到樟脑33.7克,纯度为100%,[α]25 D-36.25°,得率97.6%。
Claims (3)
1、一种制备光学活性樟脑的方法,该方法将光学活性龙脑进行脱氢反应,其特征为用锌-钙型固体催化剂在气相减压下进行,不须加入任何溶剂,反应温度为240-320℃,压力为0-50mmHg,物料空速为0.05-0.8时-1,全过程是在固定床流通式反应器中完成的。
2、根据权利要求1中所述的方法,其特征在于所述的固定床流通式反应器,由原料瓶、反应柱和接受器组成,反应柱内装有催化剂,外有加热系统,其一端与原料瓶相连,另一端经接受器、冷凝器与真空系统相连,原料瓶与氢气系统相连,并有加热系统。
3、根据权利1所述的方法,其特征在于所述的催化剂使用前须经氢气还原,还原温度为250-340℃,时间2-6小时,催化剂活性下降后可以再生使用。
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