CN103274933A

CN103274933A - 一种合成8-乙酰氧基辛醛的方法

Info

Publication number: CN103274933A
Application number: CN201310196168XA
Authority: CN
Inventors: 龚祝南; 李爱云; 施婷婷; 盛晓玲; 陈重
Original assignee: Nanjing Normal University
Current assignee: Nanjing Normal University
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: CN103274933B

Abstract

本发明涉及一种功能性食品添加剂10-羟基-2-癸烯酸的重要中间体8-乙酰氧基辛醛的合成方法，其特征是1,8-辛二醇在乙二醇二甲醚(以下简称DME)溶剂中在硫酸氢钠的催化下与乙酸反应生成8-乙酰氧基辛醇，8-乙酰氧基辛醇在4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧化物（以下简称4-羟基TEMPO）的氧化作用下生成8-乙酰氧基辛醛。本发明对已有报道的合成路线进行了优化，在选择性酯化步骤上进行了设计合成，并筛选了性能优异的氧化剂4-羟基-2，2，6，6四甲基哌啶氮氧化物进行氧化反应。具有原料经济易得，反应条件温和，产物易纯化，反应收率高，环境友好，操作简单等优点，适应工业化生产。

Description

一种合成8-乙酰氧基辛醛的方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及10-羟基-2-癸烯酸重要中间体8-乙酰氧基辛醛的合成方法。

背景技术

10-羟基-2-癸烯酸简称10-HDA，是蜂王浆中含有的一种高活性的物质。据报道，10-HDA有多种生理活性，它具有增强免疫、抗癌、抗菌、抗炎、抗溃疡、降血脂等多种功效。该化合物的结构如下：

国内外学者都认为10-HDA是蜂王浆中特有的功效成分，并且作为鉴别蜂王浆真伪最可靠的检测方法。目前10-HDA广泛用于保健品和饮料中，需求量非常大。而从蜂王浆中物理提取10-HDA远远满足不了市场对其的需求。因此，采用人工化学合成10-HDA来弥补来源不足的缺点是非常具有价值的。其中，最重要也是最有价值合成研究的是通过各种办法获得8-乙酰氧基辛醛，然后通过Witting-horner反应或Knoevenagel缩合获得10-HDA。

8-乙酰氧基辛醛已知的合成工艺主要通过选择性酯化反应获得8-乙酰氧基辛醇，然后通过氧化反应生成8-乙酰氧基辛醛。

选择性酯化主要有以下两种方法：

1）使用SiO2吸附催化的作用，选择性酯化获得8-乙氧基辛醇。

2）使用普通酯化催化剂催化酯化反应，通过控制乙酸、乙酸酐、乙酰氯或乙酰溴的量来得到一部分的单酯化产物，后通过分离得到8-乙酰氧基辛醇。

方法1中，使用SiO2吸附催化的时候，实验结果均有良好收率（见文献Synlett;nb.15;(2003);p.2419-2421），但工业生产中，达不到预期效果，并且分子筛的型号对于结果的影响非常大，文献中使用的HY型分子筛，价格昂贵，不适应工业化生产。

方法2中，收率不稳定，如美国专利US2005/143599;(2005)中报道，该选择性仅有80.34%，而且反应条件需要人为监控，对反应时间、料液配比等条件均有苛刻要求，否则会产生选择性降低，而且使用溶剂一般多为甲苯，对于最终产品的溶剂残留有很大的影响。

氧化反应中，使用和报道较多的氧化剂为PCC(见文献Chemistry of Natural Compounds;vol.44;nb.1;(2008);p.74-76)，也有公开专利中报道使用2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物的报道（中国发明专利公开申请说明书；申请号201010510717.2），但实际使用起来，PCC会造成大量重金属盐的产生，而且本身性状在使用中会导致抽滤困难，2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物的特殊性质决定了它很难在产物中除去，此物质易溶于有机溶剂，在蒸馏过程中几乎是全过程出馏，使用精馏的方法获得氧化产物，由于温度的限制，需要高精馏塔以及高真空系统，对工业生产是一个严峻的挑战，如果不出去该物质，则会对后续反应造成一定影响。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种通过酯化、氧化反应获得8-乙酰氧基辛醛的工艺方法，具有高收率，易操作，原料价格低，适宜工业生产的特点。

本发明提供的工艺方法，流程如图1，包括以下2个步骤：

1）1,8-辛二醇与乙酸进行选择性酯化反应生成8-乙酰氧基辛醇，

2）8-乙酰氧基辛醇与4-羟基TEMPO进行氧化反应生成8-乙酰氧基辛醛。

作为本发明的优选的具体操作为：

1）DME与乙酸、去离子水混合后搅拌均匀，上述体系中加入1,8-辛二醇、碳酸氢钠后，升温反应5小时。

2）反应结束后降至室温，分去水层，有机层使用水洗至中性后，蒸去溶剂获得粗品8-乙酰氧基辛醇。

3）将8-乙酰氧基辛醇、KBr、碳酸氢钠加入二氯甲烷中，并逐步加入4-羟基TEMPO。加入完毕后水洗8-乙酰氧基辛醛，有机层加入无水硫酸镁干燥后抽滤，溶液常压蒸去二氯甲烷得到产物8-乙酰氧基辛醛。

所述的步骤1）中，1,8-辛二醇与DME、乙酸、去离子水、碳酸氢钠的质量比例为15～18:80～120:5～8:8～12:1，优选15:120:6.5:10:1。

所诉的步骤2）中，8-乙酰氧基辛醇、4-羟基TEMPO、溴化钠、碳酸氢钠的摩尔比为1:0.9～1.1:0.01～0.1:3～5，优选1:1:0.02:3，8-乙酰氧基辛醇与二氯甲烷的质量体积比例为1:5～8，优选1:8，4-羟基TEMPO匀速加入，时间为0.5～2小时，优选1小时。反应温度为0～30℃，优选20℃反应。

经上述步骤制得的8-乙酰氧基辛醛，经气相检测，产品纯度高，副产物较少。

本发明的8-乙酰氧基辛醛的合成方法，1,8-辛二醇在DME中在硫酸氢钠的催化下与乙酸反应生成8-乙酰氧基辛醇，8-乙酰氧基辛醇在4-羟基TEMPO的氧化作用下生成8-乙酰氧基辛醛。该方法有效地提高8-乙酰氧基辛醛的纯度，工艺合成路线简化，具有原料经济易得，反应条件温和，产物易纯化，反应收率高，环境友好，操作简单等优点，适应工业化生产。

附图说明

图1是本发明方法的反应流程示意图。

具体实施方式

实施例一：

步骤1）在一个装配有机械搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的2000mL三口烧瓶中依次加入DME1200mL与乙酸65mL、去离子水100mL混合后搅拌均匀，在上述体系中加入1,8-辛二醇150g、碳酸氢钠10g后，升温反应5小时。

步骤2）反应结束后降至室温，分去水层，有机层用水洗至中性后，蒸去溶剂获得粗品8-乙酰氧基辛醇。

步骤3）将8-乙酰氧基辛醇100g、KBr2g、碳酸氢钠300g加入二氯甲烷800mL中，温度保持在20℃，并逐步加入4-羟基TEMPO100g。反应1小时，反应结束后水洗8-乙酰氧基辛醛，有机层加入无水硫酸镁干燥后抽滤，溶液常压蒸去二氯甲烷得到产物8-乙酰氧基辛醛。

反应产物8-乙酰氧基辛醛的1H-NMR数据如下：

1H-NMR（400MHZ，CDCl3）：1.397（d，6H，J4=0.8HZ），1.673(t，4H，J3=5.2，J2=11.2)，2.097（s，3H），2.480（m，2H），4.104（t，2H，J3=6.8HZ，J2=13.2HZ），9.815（s，1H）。

实施例二：

步骤1）在一个装配有机械搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的2000mL三口烧瓶中依次加入DME800mL与乙酸50mL、去离子水80mL混合后搅拌均匀，在上述体系中加入1,8-辛二醇150g、碳酸氢钠10g后，升温反应5小时。

步骤3）将8-乙酰氧基辛醇100g、KBr1g、碳酸氢钠300g加入二氯甲烷500mL中，温度保持在10℃，并逐步加入4-羟基TEMPO90g。反应2小时，反应结束后，水洗8-乙酰氧基辛醛，有机层加入无水硫酸镁干燥后抽滤，溶液常压蒸去二氯甲烷得到产物8-乙酰氧基辛醛。

实施例三：

步骤1）在一个装配有机械搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的2000mL三口烧瓶中依次加入DME1200mL与乙酸80mL、去离子水120mL混合后搅拌均匀，在上述体系中加入1,8-辛二醇180g、碳酸氢钠10g后，升温反应5小时。

步骤3）将8-乙酰氧基辛醇100g、KBr10g、碳酸氢钠500g加入二氯甲烷800mL中，温度保持在30℃，并逐步加入4-羟基TEMPO100g。反应0.5小时，反应结束后水洗8-乙酰氧基辛醛，有机层加入无水硫酸镁干燥后抽滤，溶液常压蒸去二氯甲烷得到产物8-乙酰氧基辛醛。

Claims

1.一种合成8-乙酰氧基辛醛的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）DME与乙酸、去离子水混合后搅拌均匀，上述体系中加入1,8-辛二醇、碳酸氢钠后，升温反应5小时；

2）反应结束后降至室温，分去水层，有机层使用水洗至中性后，蒸去溶剂获得粗品8-乙酰氧基辛醇；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，1,8-辛二醇与DME、乙酸、去离子水、碳酸氢钠的质量比例为15～18:80～120:5～8:8～12:1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，1,8-辛二醇与DME、乙酸、去离子水、碳酸氢钠的质量比例为15:120:6.5:10:1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，8-乙酰氧基辛醇、4-羟基TEMPO、溴化钠、碳酸氢钠的摩尔比为1:0.9～1.1:0.01～0.1:3～5，8-乙酰氧基辛醇与二氯甲烷的质量比例为1:5～8。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，8-乙酰氧基辛醇、4-羟基TEMPO、溴化钠、碳酸氢钠的摩尔比为1:1:0.02:3，8-乙酰氧基辛醇与二氯甲烷的质量比例为1:8。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化反应时间为0.5～2小时，，反应温度为0～30℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，氧化反应时间为1小时，反应温度为20℃。