CN108002990A - 由l-异胡薄荷醇合成手性薄荷酮对映体l-薄荷酮和d-异薄荷酮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由L‑异胡薄荷醇合成手性薄荷酮对映体L‑薄荷酮和D‑异薄荷酮的方法，该方法包括使L‑异胡薄荷醇与含配体的铱前体和式(I)的膦配合物在液体介质中接触，并向反应体系中添加助剂，直接对L‑异胡薄荷醇进行氢转移反应。本发明的方法可以显著的提高L‑薄荷酮选择性。

Description

由L-异胡薄荷醇合成手性薄荷酮对映体L-薄荷酮和D-异薄荷 酮的方法
技术领域
本发明涉及手性薄荷酮的制备领域，具体涉及一种由L-异胡薄荷醇合成手性薄荷酮对映体L-薄荷酮和D-异薄荷酮的方法。
背景技术
天然薄荷酮有L-薄荷酮和D-异薄荷酮两种构型：L-薄荷酮具有类似薄荷醇香气，略带苦味。D-异薄荷酮虽也有薄荷醇的香气和凉味，但稍带霉味、苦味，含量过高会使整体的香气变坏。因此，纯L-薄荷酮或者高L-薄荷酮含量的产品具有更好的市场前景和应用价值。
专利US3124614报道利用百里酚在Pd催化剂作用下加氢同样可以得到薄荷酮，但该工艺得到的薄荷酮为消旋产品，其气味与天然薄荷酮具有一定的差别。
专利CN106061933A报道了气相中的异胡薄荷醇与经活化的氧化性铜催化剂接触制备薄荷酮的方法，该工艺能够得到较高纯度的手性薄荷酮，但反应前需要在较高温度下使用氢气和醇对催化剂进行活化，增加了工艺操作的复杂性。
专利CN104603095A采用含有膦配体的金属络合物作为催化剂。该工艺可以达到85％以上的薄荷酮收率，但无法实现高周转数(TON)，催化剂寿命较短，考虑到催化剂的高成本，此工艺不适合用于工业化合成薄荷酮。
专利CN106068160A描述用于转移氢化反应的钌-酚催化剂，并且该催化剂在转移氢化反应中具有优异的性能，将该催化剂用于由异胡薄荷醇制备薄荷酮，具有较高的转化率和选择性。尽管能够得到手性的薄荷酮，但是该工艺的周转数(TON)提高有限，催化剂寿命仍然较短，而且还需使用大量的酚衍生物，这对于后期处理以及环境均会产生不利影响。
因此，需要获得制备手性薄荷酮的改进方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中薄荷酮制备过程中所存在的诸多问题，提供一种制备手性薄荷酮的方法，该方法在温和的反应条件下通过均相催化剂催化异胡薄荷醇，可以制备L-薄荷酮，具有较好的工业化前景。
其中，L-薄荷酮和D-异薄荷酮结构如下:
L-异胡薄荷酮结构如下:
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下:
一种由L-异胡薄荷醇合成手性薄荷酮对映体L-薄荷酮和D-异薄荷酮的方法，该方法包括使L-异胡薄荷醇与含配体的铱前体和式(I)的膦配合物在液体介质中接触，并向反应体系中添加助剂，直接对L-异胡薄荷醇进行氢转移反应：
其中，R1、R2、R3独立地为烷基或芳基，优选C1-C6烷基例如甲基、乙基等或C6-C12芳基例如苯基，更优选亚磷酸三苯酯；
所述助剂选自二氮杂二环(DBU)及其衍生物中的一种或多种，DBU衍生物包括但不限于DBU甲酸盐、DBU油酸盐、DBU苯酚盐、DBU辛酸盐、DBU对甲苯磺酸盐、DBU氯化苄盐、DBU酚醛树脂盐中的一种或多种，优选DBU苯酚盐。
本发明中所述铱前体选自但不限于下列化合物：三氯化铱(III)、三(乙酰丙酮根)合铱(III)、1,5-环辛二烯氯化铱(I)二聚体和(五甲基环戊二烯基)氯化铱(III)二聚体中的一种或多种，其中，优选(五甲基环戊二烯基)氯化铱(III)二聚体。
本发明中，L-异胡薄荷醇优选纯度≥95％。
本发明中，以起始化合物L-异胡薄荷醇的物质的量计算，所述铱前体用量的摩尔分数为0.0001％～l％，优选0.001％～0.1％。
本发明中，所述膦配体与铱前体用量的摩尔比为0.01～10:1，优选0.1～5:1。
本发明中，所述助剂与铱前体用量的摩尔比为0.1～10：1，优选1～4：1。
本发明中，所述铱前体、膦配体、助剂及反应底物在称量过程中不采取特殊防范措施，将铱前体、膦配体、助剂以及原料转移至反应设备中，后搅拌至混合液清澈透明。
优选地，氢转移反应中，添加完催化剂和助剂并搅拌至混合液清澈透明后，向反应器中通入惰性气体维持反应压力绝压为0.1-10MPa，优选0.2-2MPa；加热并搅拌，加热至温度为100-200℃，优选120-150℃；搅拌持续时间为1-50h，优选2-20h。
本发明中，所述惰性气体可以是高纯氮气、或高纯氩气等，惰性气体中氧气含量优选小于20ppm(v/v)，进一步小于10ppm(v/v)。
本发明中，所述反应的转化率可达到80-99.9％，化学选择性为85％-99％，其中L-薄荷酮的选择性为70％-90％。
本发明方法的进步之处在于：在温和的反应条件下使用均相催化体系，通过分子自身的氢转移实现不对称催化氢化，避免了氢气或其氢供体以及氧化剂的使用，同时能够直接得到具有高L-薄荷酮含量的产品，具有显著的可操作性；其次，以亚磷酸酯类配合物作为配体，能够显著改善反应性能，效果非常突出；此外，意料之外的发现通过加入助剂显著的提高L-薄荷酮选择性。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，而不是以任何方式限制它。
分析方法：
气相色谱仪：Agilent7890，色谱柱DB-5(转化率、选择性测定)，进样口温度：300℃；分流比50：1；载气流量:52.8ml/min；升温程序：120℃下保持15min，以10℃/min的速率升至250℃，保持10min，检测器温度：280℃。
使用药品：
L-异胡薄荷醇≥95％，湖北巨龙堂医药化工有限公司；
三氯化铱99.95％，阿拉丁试剂有限公司；
1,5-环辛二烯氯化铱(I)二聚体98％，阿拉丁试剂有限公司；
(五甲基环戊二烯基)氯化铱(III)二聚体98％，阿拉丁试剂有限公司；
三(乙酰丙酮根)合铱(III)98％，阿拉丁试剂有限公司；
亚磷酸三苯酯98％，阿拉丁试剂有限公司；
DBU苯酚盐99％，阿拉丁试剂有限公司。
实施例1
不采取特殊防范措施下，将3.02毫克三氯化铱、0.31毫克亚磷酸三苯酯、2.46毫克DBU苯酚盐以及162.37克L-异胡薄荷醇(95wt％)转移至反应釜中，搅拌至混合液清澈透明。通入高纯氮气维持反应绝压为0.2MPa，将该混合物加热至120℃并搅拌2小时。通过校准GC分析测定转化率和薄荷酮产率。结果概括在表1中。
对比例1
不采取特殊防范措施下，将3.02毫克三氯化铱、0.31毫克亚磷酸三苯酯以及162.37克L-异胡薄荷醇(95wt％)转移至反应釜中，搅拌至混合液清澈透明。通入高纯氮气维持反应绝压为0.2MPa，将该混合物加热至120℃并搅拌2小时。通过校准GC分析测定转化率和薄荷酮产率。结果概括在表1中。
实施例2
不采取特殊防范措施下，将0.98毫克乙酰丙酮铱、3.10毫克亚磷酸三苯酯、4.43毫克DBU苯酚盐以及173.14克L-异胡薄荷醇(98wt％)转移至反应釜中，搅拌至混合液清澈透明。通入高纯氮气维持反应绝压为0.5MPa，将该混合物加热至130℃并搅拌5小时。通过校准GC分析测定转化率和薄荷酮产率。结果概括在表1中。
实施例3
不采取特殊防范措施下，将67.2毫克1,5-环辛二烯氯化铱(I)二聚体、65.16毫克亚磷酸三苯酯、59.12毫克DBU苯酚盐以及186.97克L-异胡薄荷醇(99wt％)转移至反应釜中，搅拌至混合液清澈透明。通入高纯氮气维持反应绝压为1.0MPa，将该混合物加热至140℃并搅拌10小时。通过校准GC分析测定转化率和薄荷酮产率。结果概括在表1中。
实施例4
不采取特殊防范措施下，将159.40毫克(五甲基环戊二烯基)氯化铱(III)二聚体、198.59毫克亚磷酸三苯酯、128.12毫克DBU苯酚盐以及200.73克L-异胡薄荷醇(99.9wt％)转移至反应釜中，搅拌至混合液清澈透明。通入高纯氮气维持反应绝压为1.5MPa，将该混合物加热至150℃并搅拌15小时。通过校准GC分析测定转化率和薄荷酮产率。结果概括在表1中。
实施例5
不采取特殊防范措施下，将537.6毫克1,5-环辛二烯氯化铱(I)二聚体、1.02克亚磷酸三苯酯、748.90毫克DBU苯酚盐以及190.82克L-异胡薄荷醇(97wt％)转移至反应釜中，搅拌至混合液清澈透明。通入高纯氮气维持反应绝压为2MPa，将该混合物加热至130℃并搅拌20小时。通过校准GC分析测定转化率和薄荷酮产率。结果概括在表1中。
实施例6
不采取特殊防范措施下，将478.2毫克(五甲基环戊二烯基)氯化铱(III)二聚体、930.87毫克亚磷酸三苯酯、591.24毫克DBU苯酚盐以及220.36克L-异胡薄荷醇(98wt％)转移至反应釜中，搅拌至混合液清澈透明。通入高纯氮气维持反应绝压为1.8MPa，将该混合物加热至135℃并搅拌13小时。通过校准GC分析测定转化率和薄荷酮产率。结果概括在表1中。
表1
从表1可以看出，本发明实施例的转化率和L-薄荷酮选择性均明显高于对比例1。

Claims (8)

1.一种由L-异胡薄荷醇合成手性薄荷酮对映体L-薄荷酮和D-异薄荷酮的方法，该方法包括使L-异胡薄荷醇与含配体的铱前体和式(I)的膦配合物在液体介质中接触，并向反应体系中添加助剂，直接对L-异胡薄荷醇进行氢转移反应：
其中，R1、R2、R3独立地为烷基或芳基，优选C1-C6烷基或C6-C12芳基，式(I)的膦配合物更优选亚磷酸三苯酯；
所述助剂选自二氮杂二环(DBU)及其衍生物中的一种或多种，DBU衍生物优选自DBU甲酸盐、DBU油酸盐、DBU苯酚盐、DBU辛酸盐、DBU对甲苯磺酸盐、DBU氯化苄盐、DBU酚醛树脂盐中的一种或多种，更优选DBU苯酚盐。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铱前体选自三氯化铱(III)、三(乙酰丙酮根)合铱(III)、1,5-环辛二烯氯化铱(I)二聚体和(五甲基环戊二烯基)氯化铱(III)二聚体中的一种或多种；优选(五甲基环戊二烯基)氯化铱(III)二聚体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以起始化合物L-异胡薄荷醇的物质的量计算，所述铱前体用量的摩尔分数为0.0001％～l％，优选0.001％～0.1％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述膦配体与铱前体用量的摩尔比为0.01～10:1，优选0.1～5:1。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述助剂与铱前体用量的摩尔比为0.1～10：1，优选1～4：1。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，氢转移反应中，添加完催化剂和助剂并搅拌至混合液清澈透明后，向反应器中通入惰性气体维持反应压力绝压为0.1-10MPa，优选0.2-2MPa；加热并搅拌，加热至温度为100-200℃，优选120-150℃；搅拌持续时间为1-50h，优选2-20h。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述惰性气体是氧气含量小于20ppm(v/v)的高纯氮气、或高纯氩气。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述反应的转化率为80-99.9％，化学选择性为85％-99％，其中L-薄荷酮的选择性为70％-90％。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109438212A (zh) * 2018-09-20 2019-03-08 万华化学集团股份有限公司 一种制备高纯度l-薄荷酮的方法
CN109456157A (zh) * 2018-12-10 2019-03-12 万华化学集团股份有限公司 一种由r-香茅醛制备l-薄荷酮的方法
CN110845305A (zh) * 2019-11-25 2020-02-28 安徽一帆香料有限公司 一种采用改性均相催化剂制备l-薄荷醇的方法
CN113956134A (zh) * 2021-11-03 2022-01-21 万华化学集团股份有限公司 一种由r-香茅醛高效制备l-异胡薄荷醇的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104603095A (zh) * 2012-09-10 2015-05-06 巴斯夫欧洲公司 由异蒲勒醇制备薄荷酮的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104603095A (zh) * 2012-09-10 2015-05-06 巴斯夫欧洲公司 由异蒲勒醇制备薄荷酮的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
THOMAS SCHAUB等: ""Intramolecular Hydrogen Transfer Reaction: Menthon from Isopulegol"", 《ORGANIC LETTERS》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109438212A (zh) * 2018-09-20 2019-03-08 万华化学集团股份有限公司 一种制备高纯度l-薄荷酮的方法
CN109438212B (zh) * 2018-09-20 2021-10-22 万华化学集团股份有限公司 一种制备高纯度l-薄荷酮的方法
CN109456157A (zh) * 2018-12-10 2019-03-12 万华化学集团股份有限公司 一种由r-香茅醛制备l-薄荷酮的方法
CN109456157B (zh) * 2018-12-10 2021-09-07 万华化学集团股份有限公司 一种由r-香茅醛制备l-薄荷酮的方法
CN110845305A (zh) * 2019-11-25 2020-02-28 安徽一帆香料有限公司 一种采用改性均相催化剂制备l-薄荷醇的方法
CN110845305B (zh) * 2019-11-25 2022-06-28 安徽一帆香料有限公司 一种采用改性均相催化剂制备l-薄荷醇的方法
CN113956134A (zh) * 2021-11-03 2022-01-21 万华化学集团股份有限公司 一种由r-香茅醛高效制备l-异胡薄荷醇的方法

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