一种L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺的合成新方法
技术领域
本发明涉及凉味剂制备技术领域,具体地说是涉及L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺酯的合成新方法。
背景技术
L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺是一种新型的液态凉味剂,属于薄荷基衍生物的一种。L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺不仅清凉效果持久、肤感温和,克服了薄荷醇的苦味、作用时间短、易挥发等缺点,还能够与其他凉味剂配合使用,同时具有增香效果。广泛应用于食品、医药、日化、烟草等行业。
目前,合成L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺的方法是以L-琥珀酸单薄荷酯为原料,经过酰氯化再胺化反应或者酯化再胺化反应制得目标产品。
如专利US6884906B2公开了美国IFF公司两种合成路线,一种是采用草酰氯与L-琥珀酸单薄荷酯进行酰氯化,再经过酰胺化制得产品;另一种是采用氯甲酸乙酯与L-琥珀酸单薄荷酯经行酯化反应,再经过酰胺化制得产品。采用该方法制备的L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺产品为无色至淡黄色的透明液体,收率仅为50.4%;但是,反应生成的副产物较多,后处理较复杂,且反应收率偏低,生产成本较高,三废较大。
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-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺酯的合成新方法。
本发明提高了产品的纯度及收率,副产物较少,后处理较容易,三废较小,降低了生产的成本,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:
一种L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺的合成新方法,包括以下步骤:
(1)将L-琥珀酸单薄荷酯、DMF、1,2-二氯乙烷加入到装有温度计、回流冷凝管和尾气吸收装置的干燥四口烧瓶中,在搅拌条件下,滴加三光气的1,2-二氯乙烷溶液,进行酰氯化反应,反应温度为15-83℃,反应时间为0.5-30h,得到薄荷基琥珀酸单酰氯;
(2)在-30--50℃下,将甲醇滴加入制得的薄荷基琥珀酸单酰氯,进行酯化反应,反应时间为0.5-20h,得到甲基琥珀酸薄荷酯;
(3)在-30--50℃下,将二甲胺水溶液滴入制得的甲基琥珀酸薄荷酯溶液中反应,反应时间为0.5-20h;
(4)加水搅拌,静置分层,收集有机相,将有机相水洗至中性,再经减压蒸馏,即得产品L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺。
所述的合成方法,其特征在于,所述L-琥珀酸单薄荷酯与所述三光气的摩尔比为1:0.3-3,所述L-琥珀酸单薄荷酯与所述DMF的摩尔比为1:0.005-0.1,所述L-琥珀酸单薄荷酯与所述1,2-二氯乙烷的摩尔比为1:1-3.5,所述三光气与所述1,2-二氯乙烷的摩尔比为1:0.8-3,所述薄荷基琥珀酸单酰氯和所述甲醇的摩尔比为1:1-50,所述甲基琥珀酸薄荷酯和所述二甲胺的摩尔比为1:1-50。
本发明的优点是:
本发明的收率为75.4%,产品为淡黄色液体,纯度为99.0%。本发明提高了产品的纯度及收率,副产物较少,后处理较容易,三废较小,降低了生产的成本,有利于工业上的大规模生产应用。
具体实施方式
本实施例涉及L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺酯的合成新方法
(1)薄荷基琥珀酸单酰氯的制备
在2000ml四口圆底烧瓶中加入1molL-琥珀酸单薄荷酯,0.005molDMF催化剂,3.5mol1,2-二氯乙烷,在充分搅拌下,滴加三光气溶液(0.3mol三光气溶于0.24mol1,2-二氯乙烷),滴加期间维持内部温度在83℃,搅拌反应30h;停止反应,即得薄荷基琥珀单酰氯。
(2)甲基琥珀酸薄荷酯的制备
所得薄荷基琥珀单酰氯,控制温度为50℃。将1mol甲醇加入恒压滴定漏斗中,并缓慢滴加入制得的薄荷基琥珀单酰氯反应液中,滴加过程中控制温度在50℃,搅拌反应20h,加水破坏体系,静置分水处理。水相加入1,2-二氯乙烷萃取后,合并油相。调至中性,萃取处理得到甲基琥珀酸薄荷酯溶液。
(3)酰胺化反应
在2000ml四口圆底烧瓶中加入制得的甲基琥珀酸薄荷酯溶液,控制温度为50℃,将1mol40%的二甲胺水溶液,缓慢滴加到反应瓶中,控制温度在50℃,搅拌反应20h后,加水破坏体系。静置分水处理,水相加入1,2-二氯乙烷萃取后,合并油相,调至中性,水洗。常压下蒸馏除去溶剂1,2-二氯乙烷,然后减压蒸馏,收集产品。产率为58.5%。产品纯度95.2%。
实施例2
本实施例涉及L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺的合成新方法
(1)薄荷基琥珀酸单酰氯的制备
在2000ml四口圆底烧瓶中加入1molL-琥珀酸单薄荷酯,0.1molDMF催化剂,1mol1,2-二氯乙烷,在充分搅拌下,滴加三光气溶液(3mol三光气溶于9mol1,2-二氯乙烷),滴加期间维持内部温度在15℃,搅拌反应20min;停止反应,即得薄荷基琥珀单酰氯。
(2)甲基琥珀酸薄荷酯的制备
所得薄荷基琥珀单酰氯,降温至-30℃。将50mol甲醇加入恒压滴定漏斗中,并缓慢滴加入制得的薄荷基琥珀单酰氯反应液中,滴加过程中控制温度在-30℃,搅拌反应30min,加水破坏体系,静置分水。水相加入1,2-二氯乙烷萃取后,合并油相。加水,调至中性,萃取处理得到甲基琥珀酸薄荷酯溶液。
(3)酰胺化反应
在5000ml四口圆底烧瓶中加入制得的甲基琥珀酸薄荷酯溶液,降温至-30℃后,将50mol40%的二甲胺水溶液,缓慢滴加到反应瓶中,控制温度在-30℃,搅拌反应30min后,加水破坏体系。静置分水,水相加入1,2-二氯乙烷萃取后,合并油相,调至中性,水洗。常压下蒸馏除去溶剂1,2-二氯乙烷,然后减压蒸馏,收集产品。产率为60.5%。产品纯度96.4%。
实施例3
本实施例涉及L-薄荷基-N,N-二甲基琥珀酰胺的合成新方法
(1)薄荷基琥珀酸单酰氯的制备
在2000ml四口圆底烧瓶中加入1molL-琥珀酸单薄荷酯,0.02molDMF催化剂,2.5mol1,2-二氯乙烷,在充分搅拌下,滴加三光气溶液(2mol三光气溶于5mol1,2-二氯乙烷),滴加期间维持内部温度在50℃,搅拌反应16h;停止反应,即得薄荷基琥珀单酰氯。
(2)甲基琥珀酸薄荷酯的制备
所得薄荷基琥珀单酰氯,降温至0℃。将24mol甲醇加入恒压滴定漏斗中,并缓慢滴加入制得的薄荷基琥珀单酰氯反应液中,滴加过程中控制温度在0℃,搅拌反应13h,加水破坏体系,静置分水。水相加入1,2-二氯乙烷萃取后,合并油相。加水,调至中性,萃取处理得到甲基琥珀酸薄荷酯溶液。
(3)酰胺化反应
在2000ml四口圆底烧瓶中加入制得的甲基琥珀酸薄荷酯溶液,冰浴降温至0℃后,将24mol40%的二甲胺水溶液,缓慢滴加到反应瓶中,控制温度在0℃,搅拌反应14h后,加水破坏体系。静置分水,水相加入1,2-二氯乙烷萃取后,合并油相,调至中性,水洗。常压下蒸馏除去溶剂1,2-二氯乙烷,然后减压蒸馏,收集产品。产率为72.1%。产品纯度97.4%。
本发明的合成工艺路线如下: