CN103420867A - 一种新型清凉剂n-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型有机合成薄荷型清凉剂的合成技术，尤其涉及N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺。本发明所述的工艺包括下述顺序步骤：（1）薄荷基甲酰氯的制备，（2）N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的制备；本发明提供了一种适于工业化生产N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，降低了薄荷基羧酸的消耗量；提高了产品得率和产品质量，降低了生产成本，有利于N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型有机合成薄荷型清凉剂的合成技术，尤其涉及N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺；属于有机合成领域。
技术背景
N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯又称N-(乙氧基羰甲基)-3-薄荷基甲酰胺，商品名称为WS-5，英文名称为：EthylN-[[5-methyl-2-(isopropyl)cyclohexyl]carbonyl]glycinate或N-[[5-Methyl-2-(1-methylethyl)cyclohexyl]carbonyl]glycine ethyl ester或N-(Ethoxycarbonylmethyl)-3-p-menthanecarboxamide，CAS登记号为【39668-74-1】，化学结构式为：
它是一种新型的清凉剂，不仅承袭天然薄荷清新自然而强烈的清凉感觉，而且克服了天然薄荷脑油清凉感不持久、不能耐高温、以及苦涩、辛辣气味无法去除等缺点，具有清凉感更强烈且缓释而持久的清凉度，并能耐受200℃高温烘烤的优点，且具有很好的配伍性，与其他香料混合使用时不会影响香气，并能获得良好的清凉效果。此外，本品还具有优于天然薄荷产品的水溶效果，它在水中的溶解度可达0.7%。适用于医药、口腔护理、食品、饮料、烟草制品、糖果及高档化妆品等产品，具有广阔的市场用途。
N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的传统制备方法是将天然薄荷醇经氯代、格氏反应羧酸化制得薄荷基羧酸，再将薄荷基羧酸经酰氯化和酰胺化反应制得N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯，该传统方法工艺复杂，产物得率低。经过众多科研工作者的努力，现在已经基本解决了薄荷基羧酸的生产工艺，但是由薄荷基羧酸制备N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的工艺仍未解决产物收率低的缺点。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提供一种以薄荷基羧酸为原料，经酰氯化和酰胺化反应制得新型清凉剂N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯，解决了传统工艺技术收率低的的缺点，且操作简单，易于工业化。
本发明一种新型清凉剂N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，该工艺包括如下步骤：
（1）薄荷基甲酰氯的制备：将薄荷基羧酸溶解在有机溶剂中，搅拌下常温滴入酰氯化试剂，然后控制温度在25~100℃，反应1~8小时，制得薄荷基甲酰氯；
（2）N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的制备：将碱性试剂和甘氨酸乙酯盐酸盐溶于水中，冷却到0~25℃，搅拌下加入制得的薄荷基甲酰氯，继续恒温反应0.5~5小时，制得N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯；
本发明一种新型清凉剂N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺详细叙述如下：
（1）薄荷基甲酰氯的制备：将薄荷基羧酸溶解在有机溶剂中，搅拌下常温滴入酰氯化试剂，然后控制温度为25~100℃，反应1~8小时，制得薄荷基甲酰氯。所述有机溶剂为石油醚、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、丙醚、异丙醚、丁醚中的一种；所述酰氯化试剂为三氯化磷或二氯亚砜，其中三氯化磷与薄荷基羧酸的摩尔比为1∶2~3.5，优选1∶2.5~3。二氯亚砜与薄荷基羧酸的摩尔比为1∶0.5~1.5，优选1∶0.8~1。
其反应过程如下式所示：
（2）N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的制备：将碱性试剂和甘氨酸乙酯盐酸盐溶于水中，冷却到0~25℃，搅拌下加入制得的薄荷基甲酰氯，继续恒温反应0.5~5小时，静置分层，弃去水相，油相洗涤至中性后结晶干燥，既得N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯产品。所述碱性试剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种，所述碱性试剂与薄荷基甲酰氯的摩尔比为0.5~3∶1，优选1~2.5∶1。其中所述甘氨酸乙酯盐酸盐与薄荷基甲酰氯的摩尔比为1~2∶1，优选1~1.5∶1。
反应过程如下式所示：
本发明的优点在于：通过选择合适的有机溶剂和酰氯化试剂，在控制反应温度的条件下，提高薄荷基羧酸的转化率，降低了薄荷基羧酸的消耗量；并通过选择合适的碱性试剂和控制反应温度，提高了N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的产品得率和产品质量，降低了生产成本，有利于工业化生产。附图说明附图1为实施例1所得N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯产品的红外谱图。
具体实施方式
下面通过具体实例，对本发明做进一步说明：
实施例1
在装有温度计、搅拌和滴液漏斗的500ml三口烧瓶中，加入65g 99%薄荷基羧酸，200ml甲苯，室温下，滴加15.5g三氯化磷，逐渐升温至50℃，于50℃回流保温2小时，弃去亚磷酸，得薄荷基甲酰氯溶液。
在装有温度计、搅拌和滴液漏斗的1000ml三口烧瓶中，加入50g氢氧化钠、52g甘氨酸乙酯盐酸盐和500g水组成的溶液，内温20℃，开始滴加制得的薄荷基甲酰氯溶液，滴加时，内温不宜超过25℃，滴加完毕后，继续搅拌2小时。静置，弃去下层水层，油层用200g水洗。放去水层，冷冻结晶，抽滤，真空干燥，得N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯产品92.9g，以薄荷基羧酸计，产品收率为97.62%，检测含量为99.5%，熔点79.8~80.4℃，产品红外谱图见图1。
实施例2
在装有温度计、搅拌和滴液漏斗的500ml三口烧瓶中，加入92g 99%薄荷基羧酸，100ml异丙醚，室温下，滴加110g二氯亚砜，逐渐升温至60℃，于60℃回流保温1.5小时，开微真空（真空泵循环液为氢氧化钠溶液），抽去反应生成的氯化氢，得薄荷基甲酰氯溶液。
在装有温度计、搅拌和滴液漏斗的1000ml三口烧瓶中，加入120g碳酸钠、70g甘氨酸乙酯盐酸盐和600g水组成的溶液，内温20℃，开始滴加制得的薄荷基甲酰氯溶液，滴加时，内温不宜超过25℃，滴加完毕后，继续搅拌2小时。静置，弃去下层水层，油层用240g水洗。放去水层，冷冻结晶，抽滤，真空干燥，得N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯产品131.2g，以薄荷基羧酸计，产品收率为97.4%，检测含量为99.6%，熔点79.6~80.5℃，红外谱图同实例1。
Claims (9)
1.一种新型清凉剂N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
（1）薄荷基甲酰氯的制备：将薄荷基羧酸溶解在有机溶剂中，搅拌下常温滴入酰氯化试剂，然后控制温度在25~100℃，反应1~8小时，制得薄荷基甲酰氯；
（2）N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的制备：将碱性试剂和甘氨酸乙酯盐酸盐溶于水中，冷却到0~25℃，搅拌下加入制得的薄荷基甲酰氯，继续恒温反应0.5~5小时，制得N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯；其中所述甘氨酸乙酯盐酸盐与薄荷基甲酰氯的摩尔比为1~2∶1。
2.根据权利要求1所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，所述甘氨酸乙酯盐酸盐与薄荷基甲酰氯的摩尔比为1~1.5∶1。
3.根据权利要求1所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，在步骤（1）中所述的有机溶剂为石油醚、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、丙醚、异丙醚、丁醚中的一种。
4.根据权利要求1所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，在步骤（1）中所述的酰氯化试剂为三氯化磷或二氯亚砜。
5.根据权利要求4所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，所述三氯化磷与薄荷基羧酸的摩尔比为1∶2~3.5，所述二氯亚砜与薄荷基羧酸的摩尔比为1∶0.5~1.5。
6.根据权利要求5所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，所述三氯化磷与薄荷基羧酸的摩尔比为1∶2.5~3，所述二氯亚砜与薄荷基羧酸的摩尔比为1∶0.8~1。
7.根据权利要求1所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，在步骤（2）中所述碱性试剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种。
8.根据权利要求1或7所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，所述碱性试剂与薄荷基甲酰氯的摩尔比为0.5~3∶1。
9.根据权利要求8所述的N-[[5-甲基-2-(异丙基)环己基]甲酰]甘氨酸乙酯的合成工艺，其特征在于，所述碱性试剂与薄荷基甲酰氯的摩尔比为1~2.5∶1。
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