CN108191813A - 一种缩酮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缩酮的制备方法，包括将柏木烷二醇、催化剂、乙酸乙酯和二甲氧基丙烷按比例投料，充分反应后将反应液用水洗涤至中性，然后将有机相浓缩至干，重结晶得到白色晶体，即得；所述催化剂为氨基磺酸、氨基乙酸或者两者的混合物。本发明经过对Ambrocenide合成方法的研究，发现催化体系的选择是影响反应效果的关键。用催化剂+乙酸乙酯+二甲氧基丙烷的体系，缩合反应的转化率可以达到99％以上，产率95％以上，且催化剂催化剂可以回收重复回收套用，减少了三废，节约了资源，有利于工业化生产。

Description

一种缩酮的制备方法
技术领域
本发明涉及一种缩酮的制备方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
德之馨开发的Ambrocenide(CAS：211299-54-6)是一种人工合成的新型龙涎香，具有非常强烈的龙涎木香香气，香气非常持久，少量使用就会带来非常丰满的香气，可以广泛应用头发护理、织物护理、美容护肤和香水等领域。
目前合成Ambrocenide，在EP857723A1中是以天然的柏木烯为起始原料，经过环氧化，环氧水解成二醇然后再与丙酮进行缩合三步完成。二醇与丙酮缩合一步转化率低，选择性差，产率低只有50％，且会有大量废酸产生，污染环境，不利于工业化生产。在CN102134228A中缩合反应是将二醇用多聚磷酸催化和二甲氧基丙烷进行缩合，能将产率提高至80％。但是反应后会产生大量三废，且多聚磷酸溶解性差，且吸水后产生的磷酸对设备腐蚀严重，不利于工业化的生产。所以对缩合这一步进行研究，从而提高转化率和选择性，提高产率，减少三废，便于工业化生产，具有非常大的经济和环境价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术制备Ambrocenide方法转化率低，选择性差，且会有大量三废产生的的缺点，用新型的催化剂+乙酸乙酯+二甲氧基丙烷代替原来对多聚磷酸+二甲氧基丙烷+乙二醇二甲醚的体系，缩合反应的转化率可以达到99％以上，选择性90％以上，产率提高至95％以上，而且反应时间从24小时，缩短为2～8小时。并且减少了后处理先要浓缩溶剂，然后再加溶剂和水洗掉酸，然后用干燥剂干燥有机相的步骤，减少了三废的产生，而且含催化剂的水相，经脱水后还可以回收再次利用，为工业化生产创造了条件。
本发明通过下述技术方案实现。
一种缩酮的制备方法，包括：将柏木烷二醇、催化剂、乙酸乙酯和二甲氧基丙烷按比例投料，充分反应后将反应液用水洗涤至中性，然后将有机相浓缩至干，重结晶得到白色晶体，即得所述缩酮(即Ambrocenide)。
进一步地，所述催化剂为氨基磺酸、氨基乙酸或者两者的混合物。
进一步地，所述反应温度为20～80℃；和/或，反应时间为2～48小时。
更进一步地，所述反应温度为77～78℃，和/或，反应时间为2～8小时。
进一步地，所述催化剂与柏木烷二醇的摩尔比为0.05～1:1，优选的摩尔比为0.08～0.16:1，更优选的摩尔比为0.1:1。
本发明研究发现，若所述催化剂与柏木烷二醇的摩尔比＜0.05:1，会使反应时间延长，转化率降低；若摩尔比＞1:1，则会选择性下降，容易生成副产物。
进一步地，所用二甲氧基丙烷与柏木烷二醇的摩尔比为1.0～3.0:1，优选的摩尔比为2.15：1。
进一步地，以mL/g计，所用乙酸乙酯与柏木烷二醇的体积重量比为1.0～20.0:1，优选为10:1。
进一步地，然后将有机相浓缩至干后，用乙醇进行重结晶。
进一步地，本发明还可将含催化剂的水相用有机溶剂回流分水，分水完毕后得到固体催化剂可以重复继续套用。所述有机溶剂包括但不限于甲苯、苯、环己烷、正己烷一种或几种，优选为甲苯。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用原料均可市售购得或按现有技术方法制备。
例如本发明所使用柏木烷二醇可参照文献EP857723A1或CN102134228A中记载的方法制备。
较佳地，上述缩酮的制备方法，包括：将柏木烷二醇、催化剂、乙酸乙酯和二甲氧基丙烷按比例投料，于76～78℃搅拌反应3小时后，将反应液用水洗涤至中性，然后将有机相浓缩至干，用乙醇重结晶得到白色晶体，即得所述缩酮(即Ambrocenide)；
所述催化剂为氨基磺酸或氨基乙酸；
进一步地，所述催化剂与柏木烷二醇的摩尔比为0.08～0.16:1；
所用二甲氧基丙烷与柏木烷二醇的摩尔比为2.15:1；
以mL/g计，所用乙酸乙酯与柏木烷二醇的体积重量比为10:1。
上述得到的白色晶体(缩酮，Ambrocenide)的碳氢核磁数据如下：
1HNMR(500MHz,CDCl3)δ4.06
(dd,j＝8.9,7.0Hz,1H),2.00(d,j＝12.0Hz,1H),1.97～1.88(m,2H),1.83(m,1H),1.74(m,1H),1.68-1.1.51(m,7H),1.50-1.40(m,7H),1.29(m,1H),1.16(s,3H),1.04(s,3H),0.81(d,j＝7.1Hz,3H)
13CNMR(126MHZ,CDCl3)
δ108.91,85.02,78.82,77.28,77.02,76.77,58.59,57.39,52.39,42.45,41.92,41.01,38.50,35.88,31.12,30.26,29.68,28.74,27.57,25.42,15.42。
(13CNMR数据与文献(EP857723A1)一致)
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
以下实施例中反应物和产物的量通过气相色谱(Agilent 7890B)测得,GC-MS数据都是通过气相质谱(Agilent 5977A MSD)测得。以下实施例中，反应的转化率和选择性通过以下公式计算：
转化率＝(原料投入摩尔量-产物中残留的原料摩尔量)/原料投入摩尔量×100％
选择性＝目标产物的实际摩尔量/目标产物的理论摩尔量×100％
产率＝产物得到量*原料分子量/产物分子量*原料投料量×100％
实施例1
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.41克(4.2毫摩尔)氨基磺酸，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液20～25℃搅拌反应24小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干，然后用乙醇重结晶得到白色晶体11.1g，产率95％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用甲苯分水后得到0.5g氨基磺酸，可以直接重复套用。
实施例2
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.41克(4.2毫摩尔)氨基磺酸，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液升温回流76～78℃搅拌反应3小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干得到白色晶体11.1g，产率95％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用苯分水后得到0.5g氨基磺酸，可以直接重复套用。
实施例3
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.41克(4.2毫摩尔)氨基磺酸(实施例1回收得到的催化剂)，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液20～25℃搅拌反应24小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干，然后用乙醇重结晶得到白色晶体11.1g，产率95％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用甲苯分水后得到0.5g氨基磺酸，可以直接重复套用。
实施例4
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.41克(4.2毫摩尔)氨基磺酸(实施例3回收得到的催化剂)，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液升温回流76～78℃搅拌反应3小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干得到白色晶体11.1g，产率95％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用苯分水后得到0.5g氨基磺酸，可以直接重复套用。
实施例5
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.5克(6.6毫摩尔)氨基乙酸，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液20～25℃搅拌反应24小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干，然后用乙醇重结晶得到白色晶体11.1g，产率95％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用甲苯分水后得到0.5g氨基乙酸，可以直接重复套用。
实施例6
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.5克(6.6毫摩尔)氨基乙酸(实施例5回收得到的催化剂)，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液升温回流76～78℃搅拌反应3小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干得到白色晶体11.1g，产率95％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用苯分水后得到0.5g氨基乙酸，可以直接重复套用。
对比例1
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.21克(2.1毫摩尔)氨基磺酸，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液20～25℃搅拌反应48小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干，然后用乙醇重结晶得到白色晶体7.7g，产率66％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用甲苯分水后得到0.5g氨基磺酸，可以直接重复套用。
对比例1与实施例1比较，减少催化剂的当量，反应时间延长，产率降低。
对比例2
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.21克(2.1毫摩尔)氨基磺酸，乙酸乙酯100毫升，4.37g(42毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液20～25℃搅拌反应48小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干，然后用乙醇重结晶得到白色晶体4.78g，产率41％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用甲苯分水后得到0.5g氨基磺酸，可以直接重复套用。
对比例2与实施例1比较，减少二甲氧基丙烷的当量，反应时间延长，产率降低。
对比例3
将10g(42毫摩尔)柏木烷二醇，0.25克(3.3毫摩尔)氨基乙酸，乙酸乙酯100毫升，9.5g(91毫摩尔)二甲氧基丙烷混合，反应液20～25℃搅拌反应48小时，反应液用水洗涤两次，每次用水50毫升，洗涤至中性，，然后将有机相浓缩至干，然后用乙醇重结晶得到白色晶体8.4g，产率72％，GC含量＝99.0％，GC-MS:m/z＝238[M]+。含催化剂的水相用甲苯分水后得到0.5g氨基乙酸，可以直接重复套用。
对比例3与实施例5比较，减少氨基乙酸的当量，反应时间延长，产率降低。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种缩酮的制备方法，其特征在于，包括：将柏木烷二醇、催化剂、乙酸乙酯和二甲氧基丙烷按比例投料，充分反应后将反应液用水洗涤至中性，然后将有机相浓缩至干，重结晶得到白色晶体，即得；所述催化剂为氨基磺酸、氨基乙酸或者两者的混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂与柏木烷二醇的摩尔比为0.05～1:1，优选为0.08～0.16:1，更优选为0.1:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所用二甲氧基丙烷与柏木烷二醇的摩尔比为1.0～3.0，优选为2.15:1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，以mL/g计，所用乙酸乙酯与柏木烷二醇的体积重量比为1.0～20.0，优选为10:1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为20～80℃；和/或，反应时间为2～48小时。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为77～78℃，和/或，反应时间为2～8小时。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，用乙醇进行重结晶。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括将含催化剂的水相用有机溶剂回流分水，分水完毕后得到固体催化剂重复继续套用。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括但不限于甲苯、苯、环己烷、正己烷一种或几种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法，其特征在于，包括：将柏木烷二醇、催化剂、乙酸乙酯和二甲氧基丙烷按比例投料，于76～78℃搅拌反应3小时后，将反应液用水洗涤至中性，然后将有机相浓缩至干，用乙醇重结晶得到白色晶体，即得；
所述催化剂为氨基磺酸或氨基乙酸；
所述催化剂与柏木烷二醇的摩尔比为0.08～0.16:1；
所用二甲氧基丙烷与柏木烷二醇的摩尔比为2.15:1；
以mL/g计，所用乙酸乙酯与柏木烷二醇的体积重量比为10:1。
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