CN108191813B - 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
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;所述催化剂为氨基乙酸;
所述催化剂与柏木烷二醇的摩尔比为0.16:1~1:1;
所用二甲氧基丙烷与柏木烷二醇的摩尔比为1.0~3.0:1;
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。
2.根据权利要求1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2.15:1。
3.根据权利要求1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10:1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述反应温度为20~80℃;和/或,反应时间为2~48小时。
5.根据权利要求4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。
6.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,用乙醇进行重结晶。
7.根据权利要求1-3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。
8.根据权利要求7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。
9.根据权利要求1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;
所述催化剂为氨基乙酸;
所述催化剂与柏木烷二醇的摩尔比为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。
10.一种缩酮的制备方法,其特征在于,包括:将10g柏木烷二醇,0.5克氨基乙酸,乙酸乙酯100毫升,9.5g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;含催化剂的水相用甲苯分水后得到0.5g氨基乙酸,直接重复套用。
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