CN104130229B - 一种顺式玫瑰醚的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种顺式玫瑰醚的制备方法,先以香茅醇为起始原料,经环氧化、环氧重排、选择性氧化、最后经苯磺酰腙类中间体制备联烯,联烯在酸性条件下环化生成顺式玫瑰醚。本发明克服了传统合成路线中产率低、各种剧毒试剂和金属试剂的使用、反应过程不易操作等缺点,同时提高了反应的立体选择性可实现顺式玫瑰醚的合成。特别是,降低了异丙醇铝的用量,用丙酮、对苯醌等作为氧化剂,可有效减少生产成本,应用更方便,有利于工业化大规模生产,同时将多步反应以一锅反应的方式在同一反应釜中进行,在很大程度上简化了反应的处理过程降低了生产成本,更有利于工业化生产。

Description

一种顺式玫瑰醚的制备方法
技术领域
本发明涉及一种顺式玫瑰醚的制备方法,属于有机合成领域。
背景技术
玫瑰醚又叫氧化玫瑰 (Rose Oxide),是一种重要的香料,存在于保加利亚玫瑰油、香叶油和多种花、果、酒类甚至昆虫分泌物中。在自然界中以(-)-(4R)-顺式体和(-)-(4R)-反式体存在,以顺式体为主,具有尖刺而透发的青草清香和玫瑰花香。顺式体香气细腻,其左旋香气偏甜,反式体有浓的青香并还伴有一些辛香。主要用于玫瑰型和香叶型等香精,用量在0.01%-0.2%。少量用于荔枝、西番莲果、黑醋栗等食用香精。
工业上主要以香茅醇为原料一般经过光氧化路线、过氧酸氧化路线、NBS溴化路线、苯基溴化硒路线等方法制备玫瑰醚。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种合成路线简单、成本低廉、操作方便的顺式玫瑰醚的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:
一种顺式玫瑰醚的制备方法,先以香茅醇为起始原料,经环氧化、环氧重排、选择性氧化、最后经苯磺酰腙类中间体制备联烯,联烯在酸性条件下环化生成顺式玫瑰醚。
上述的玫瑰醚的制备方法,具体步骤如下:
步骤一、香茅醇相应的α,β-不饱和酮的制备
1)香茅醇经环氧化反应得到相应的环氧化物,结构式如a:
(a);
2)步骤1)所得到环氧化物a在异丙醇铝的催化下进行环氧重排反应,反应温度为室温~150℃,再经氧化剂的氧化,在室温下反应生成α,β-不饱和酮,相应的结构式如b:
(b),
其中,所述氧化剂为丙酮、丁酮、环己酮、苯乙酮、二苯甲酮或对苯醌;
步骤二、顺式玫瑰醚的制备
将步骤一制得的α,β-不饱和酮b与苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼或2,4,6-三异丙基苯磺酰肼缩合形成苯磺酰腙类中间体,后经催化剂催化得到相应的联烯化合物,所述催化剂为二乙胺,三乙胺,二异丙胺,DABCO,吡啶或二异丙基乙基胺,反应温度为室温~150℃;再向反应体系中加入硝酸、磷酸、盐酸或硫酸,反应得到顺式玫瑰醚。
优选的,所述步骤一的步骤1)中,采用间氯过氧苯甲酸、过氧乙酸或者过氧苯甲酸作为环氧化试剂;
所述步骤一中,香茅醇:环氧化试剂:异丙醇铝:氧化剂的摩尔比为0.1:0.1:0.05:0.15;
所述步骤二中,加入酸使反应体系的PH值为2~3;
所述步骤二中,选择将α,β-不饱和酮b与苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼或2,4,6-三异丙基苯磺酰肼反应制备腙类中间体,后经催化剂催化得到相应的联烯化合物;
所述步骤二中,所用溶剂为:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇、叔戊醇或异戊醇。
所述步骤一的步骤2)在氩气保护下反应。
上述的顺式玫瑰醚的制备方法,具体操作为:
1)将香茅醇溶于CH2Cl2 中,加Na2CO3,0℃下分批缓慢加入过氧乙酸,低温反应4小时,产物用CH2Cl2萃取,有机相经洗涤、干燥,减压蒸除溶剂,得环氧化合物a;
2)氩气保护下,将步骤1)所制得的环氧化合物a溶于二甲苯中,加入异丙醇铝,升温回流反应20小时,生成烯丙醇化合物,体系降到室温,加入对苯醌,室温反应24小时,产物用乙醚萃取,有机相经洗涤、干燥、减压蒸除溶剂、柱层析分离得相应的α,β-不饱和酮b;
3)将α,β-不饱和酮b和对甲苯磺酰肼溶于乙醇中,室温搅拌,TLC监测底物消失时,补加乙醇,氩气保护下加入4 Å分子筛和三乙胺,加热回流,TLC监测腙消失时,用浓盐酸将反应体系PH值调到2-3,回流反应4h,乙醚萃取,有机相经洗涤、干燥,除溶剂,柱层析分离得顺式玫瑰醚。
优选的,所述α,β-不饱和酮b:对甲苯磺酰肼:三乙胺的摩尔比为0.05:0.06 :0.1;所述α,β-不饱和酮b:4 Å分子筛的质量比为8.5:5。
本发明的有益效果:
本发明克服了传统合成路线中产率低、各种剧毒试剂和金属试剂的使用、反应过程不易操作等缺点,同时提高了反应的立体选择性可实现顺式玫瑰醚的合成。特别是,降低了异丙醇铝的用量,用丙酮、对苯醌等作为氧化剂,可有效减少生产成本,应用更方便,有利于工业化大规模生产,同时将多步反应以一锅反应的方式在同一反应釜中进行,在很大程度上简化了反应的处理过程降低了生产成本,更有利于工业化生产。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
顺式玫瑰醚的制备方法
反应路线如下:
具体步骤如下:
1)α,β-不饱和酮的制备:
香茅醇(15.6 g, 0.10 mol)溶于CH2Cl2(200 mL) 中,加Na2CO3(15.0 g),0 ºC下缓慢滴加15%过氧乙酸 (60.8 g, 0.12 mol),低温反应4小时,产物CH2Cl2 (200 mL) 萃取,有机相用饱和Na2CO3溶液和食盐水洗,无水Na2SO4干燥,减压蒸除溶剂,得环氧化合物。
氩气保护下,将环氧化合物(17.2 g, 0.10 mol)溶于二甲苯 (160 mL) 中,加入异丙醇铝(10.2 g, 0.05 mol),升温回流反应20小时。体系降到室温,加入对苯醌(16.2 g, 0.15 mol),室温反应24小时,产物乙酸乙酯萃取(400 mL),有机相用饱和NaOH溶液和食盐水洗。无水Na2SO4干燥,减压蒸除溶剂,柱层析分离得α,β-不饱和酮(12.1 g,71%产率)。
谱图数据如下:
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 0.85 (d, J = 8.8 Hz, 3H), 1.31-1.40 (m, 2H), 1.50-1.65 (m, 3H), 1.80 (s, 3H), 2.54 (s, 1H), 2.66 (t, J = 10 Hz, 2H), 3.59-3.67 (m, 2H), 5.72 (s, 1H), 5.93 (s, 1H) ppm; 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ = 17.6, 19.4, 28.9, 31.0, 34.8, 39.3, 60.4, 124.7, 144.2, 202.6 ppm; MS (EI): m/z 170, 152, 125, 97; HRMS (ESI) calcd for C10H19O2 [M+H]+: 171.1380; Found: 171.1382。
2)顺式玫瑰醚的制备:
将α,β-不饱和酮(8.5 g, 0.05 mol) 和对甲苯磺酰肼 (11.2 g, 0.06 mol) 溶于乙醇 (100 mL) 中,室温搅拌,TLC监测底物消失时 (24 h),补加乙醇 (100 mL),氩气保护下加入4 Å分子筛 (5 g) 和三乙胺 (14 mL, 0.1 mol),加热回流,TLC监测腙消失时(12 h),用浓盐酸将反应体系PH值调到2-3,回流反应4 h,乙醚 (500 mL) 萃取,有机相用饱和Na2CO3溶液和食盐水洗。无水Na2SO4干燥,减压蒸除溶剂,柱层析分离得顺式玫瑰醚(3.8 g, 50%产率)。
反应中所用对甲苯磺酰肼可用苯磺酰肼或2,4,6-三异丙基苯磺酰肼替代。
三乙胺可用二乙胺,二异丙胺,DABCO,吡啶或二异丙基乙基胺替代,4 Å分子筛可不加入但会影响反应产率。
所用酸可为:硝酸,磷酸,盐酸,硫酸。
所用溶剂还可以为:甲醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇、叔戊醇、异戊醇。
谱图数据如下:
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 0.93 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.96-1.07 (m, 1H), 1.15-1.25 (m, 1H), 1.49-1.66 (m, 3H), 1.68 (s, 3H), 1.71 (s, 3H), 3.45 (td, J = 12.8 Hz, 2 Hz, 1H), 3.94-4.00 (m, 2H), 5.15 (dd, J = 8.4 Hz, 1.6 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ = 18.3, 22.3, 25.7, 30.3, 34.4, 40.8, 67.9, 74.7, 126.4, 135.1。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种顺式玫瑰醚的制备方法,其特征在于:具体操作为:
1)将香茅醇溶于CH2Cl2 中,加Na2CO3,0℃下分批缓慢加入过氧乙酸,低温反应4小时,产物用CH2Cl2萃取,有机相经洗涤、干燥,减压蒸除溶剂,得环氧化合物a,结构式如下:
(a);
2)氩气保护下,将步骤1)所制得的环氧化合物a溶于二甲苯中,加入异丙醇铝,升温回流反应20小时,生成烯丙醇化合物,体系降到室温,加入对苯醌,室温反应24小时,产物用乙酸乙酯萃取,有机相经洗涤、干燥、减压蒸除溶剂、柱层析分离得相应的α,β-不饱和酮b,结构式如下:
(b);
3)将α,β-不饱和酮b和对甲苯磺酰肼溶于乙醇中,室温搅拌,TLC监测底物消失时,补加乙醇,氩气保护下加入4 Å分子筛和三乙胺,加热回流,TLC监测腙消失时,用浓盐酸将反应体系pH值调到2-3,回流反应4h,乙醚萃取,有机相经洗涤、干燥,蒸除溶剂,柱层析分离得顺式玫瑰醚。
2.根据权利要求1所述的顺式玫瑰醚的制备方法,其特征在于:香茅醇:过氧乙酸:异丙醇铝:对苯醌的摩尔比为0.1:0.1:0.05:0.15。
3.根据权利要求1所述的顺式玫瑰醚的制备方法,其特征在于:所述α,β-不饱和酮b:对甲苯磺酰肼:三乙胺的摩尔比为0.05:0.06 :0.1;所述α,β-不饱和酮b:4 Å分子筛的质量比为8.5:5。
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