CN109651437A - 一种手性氮磷配体及其制备方法,及一种拆分消旋薄荷醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手性氮磷配体及其制备方法,及一种拆分消旋薄荷醇的方法。所述的拆分方法使用消旋的薄荷醇与烯丙基酯反应,在过渡金属盐与手性氮磷配体形成的催化剂的作用下,得到手性的L‑薄荷醇和D‑薄荷醇,得到纯的L‑薄荷醇和D‑薄荷醇光学纯度大于99%,收率大于95%。
Description
技术领域
本发明涉及一种拆分薄荷醇的方法,具体涉及一种通过动力学拆分得到手性薄荷醇的方法。
背景技术
薄荷醇是一种重要的芳香化学品,具有强烈的清凉作用,在化妆品、食品、饮料、医药等领域有着广泛的应用,是工业上最重要的合成香料之一。
薄荷醇有两种对映异构体,D-薄荷醇和L-薄荷醇,天然提取的薄荷醇均为L-薄荷醇,气味和凉感纯正,目前市场需求为L-薄荷醇;D-薄荷醇则具有霉样的气味和明显的辣感,但D-薄荷醇有很强的抑菌作用。
目前市场上L-薄荷醇主要来源于天然薄荷植物的种植和提取,受气候条件等难以预测的因素影响,其产量和质量以及产品价格常常剧烈波动,对下游用户的使用产生了不利的影响。而大规模工业化合成L-薄荷醇则克服了上述的缺点,能够以稳定的产量和质量生产L-薄荷醇。
在合成L-薄荷醇的工艺流程中,工业上制备L-薄荷醇的传统方法是在路易斯酸催化下使香茅醛发生环化反应,但是通常得到的都是L-薄荷醇与其几种异构体的混合物。其中,L-薄荷醇的非对映异构体都可以通过精馏除去,但是其对映异构体D-薄荷醇由于二者沸点相近而难以分离出去。光学纯度低,是制约L-薄荷醇和L-薄荷醇应用的一个重要原因。
专利WO2007023109描述了一种通过熔融结晶而生产富集L-异胡薄荷醇的方法。但是该工艺需要在无水无氧的条件下进行,条件严苛,并且在结晶过程中需要先把L-异胡薄荷醇与其对映异构体D-异胡薄荷醇一起结晶出来,再升温熔化,才能得到高纯度的L-异胡薄荷醇,最后得到L-薄荷醇,并且D-薄荷醇没有得到很好地利用,步骤繁琐,设备投资高、能耗高、空时效率低的缺点,应用于工业化生产的成本高昂。
CN101932543公开了一种由柠檬醛开始生产L-薄荷醇的方法,首先将柠檬醛通过精馏得到富集或纯的橙花醛和香叶醛,富集或纯的橙花醛和香叶醛分别通过不对称氢化得到具有一定光学纯度的R-香茅醛,具有一定光学纯度的R-香茅醛环化生成具有一定光学纯度的L-异胡薄荷醇,具有一定光学纯度的L-异胡薄荷醇通过熔融结晶纯化到光学纯的L-异胡薄荷醇后通过加氢得到光学纯的L-薄荷醇。此方法不对称氢化步骤立体选择性不高,需要对具有一定光学纯度的L-异胡薄荷醇进行熔融结晶纯化,本步骤的熔融结晶具有设备投资高、能耗高、空时效率低的缺点。
专利US5663460公开了通过在-20℃至-60℃的温度下由石油醚或有利地由丙酮结晶而提纯L-异胡薄荷醇的光学纯度。最后才能得到L-薄荷醇。但是该工艺无晶种诱导结晶,结晶时间太长;并且一次过程收率太低,不足10%,不适合工业化生产。
因此,需要开发一种拆分L-薄荷醇和D-薄荷醇的方法,来提高其光学纯度。
发明内容
本发明的目的在于,针对现有生产技术中L-薄荷醇和D-薄荷醇的光学纯度低、收率低且条件要求苛刻等诸多问题,而开发一种通过动力学拆分来提高L-薄荷醇和D-薄荷醇光学纯度的改进方法。该方法具有操作简单、催化剂成本低、产品收率高、三废少等优点,对设备的要求也较为简单,适用于工业化生产应用,具有较好的工业化前景。
为了实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种拆分消旋薄荷醇的方法,包括以下步骤:在消旋薄荷醇中,加入手性催化剂和烯丙基酯,进行反应。
本发明所述的手性催化剂是过渡金属盐和手性氮磷配体的反应产物。手性氮磷配体中氮磷原子上的孤对电子可与金属原子配位形成具有光学活性的手性催化剂。
本发明所述的过渡金属盐选自Ru、Rh、Pt、Pd或Ir的盐中的一种或多种,优选Ir的盐,合适的例子包括但不限于(乙酰丙酮)铱(III)、(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、羰基氯双(三苯基磷基)铱(I)、甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体、二氯(五甲基环戊二烯)铱(III)二聚体,优选(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体。
本发明还提供一种手性氮磷配体,所述的手性氮磷配体的结构式为I,优选结构式为II的手性氮磷配体,
其中,R1、R2、R3分别独立地表示Cl-C10的未支化烷基、Cl-C10的未支化烷氧基、C3-C10支化烷基、C6-C10芳基;A代表O、S或C;优选,R1、R2为Ph-,R3为MeO-,A代表O。
一种结构式I的手性双磷配体的制备方法,包括以下步骤:
(1)化合物1和N-溴代丁二酰亚胺(NBS)在20-60℃下反应1-10小时,得到化合物2
(2)将化合物2、取代苯基硼酸3四(三苯基膦)钯、碳酸钾、1,4-二氧六环和水在90-110℃反应2-10个小时,得到化合物4
(3)将D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸(DMTA)的乙酸乙酯溶液滴加到30-60℃的化合物4的乙酸乙酯溶液中,滴加完毕后,30-60℃继续反应30-60分钟,冷至室温,再搅拌1-2小时,过滤固体,用正己烷洗涤,加入碱水溶液,25-60℃继续搅拌30-60分钟,生成化合物(R)-5
(4)化合物(R)-5、N,N-二异丙基乙基胺、HSiCl3和溶剂在90-110℃下反应1-12h,将反应液冷至-10-0℃,滴加碱水溶液,得到化合物(R)-6
本发明所述步骤(1)优选在溶剂中进行,所述溶剂优选二氯甲烷。所述步骤(1)在溶剂中进行时,当反应结束后,优选通过减压蒸馏除去溶剂。
本发明所述步骤(1)中,NBS和化合物1的摩尔比为(1-2):1,优选为(1-1.5):1。
作为优选的技术方案,本发明所述步骤(2)反应完成后,将所得反应液冷却,然后过滤,所得滤液用二氯甲烷萃取,所得有机相浓缩,所得残液用二氯甲烷/正己烷重结晶,得到化合物4。
本发明所述步骤(2)中,化合物2和取代苯基硼酸3的摩尔比为(1-1.5):1,优选为(1-1.2):1。
本发明所述步骤(2)中,四(三苯基膦)钯与化合物2的摩尔比为(0.1-0.5):1,优选为(0.1-0.2):1。
本发明所述步骤(2)中,碳酸钾与化合物2的摩尔比为(1-2):1,优选为(1-1.5):1。
作为优选的技术方案,本发明所述步骤(3)反应完后,所得反应液用二氯甲烷萃取,所得有机相浓缩,得到手性化合物(R)-5。
本发明所述步骤(3)中,所述D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸与化合物4的摩尔比为(1-2):1,优选为(1-1.5):1。
本发明所述步骤(3)中,所述碱水溶液中的碱优选氢氧化钠;所述碱与化合物4的摩尔量为(1-1.5):1,优选为(1-1.2):1。
本发明所述步骤(4)中,所述溶剂可以使用本领域公知的溶剂,优选甲苯。
作为优选的技术方案,本发明所述步骤(4)反应完成后,将所得有机相用氯化钠盐水洗涤后,浓缩,经硅胶柱层析纯化,得到化合物(R)-6。
本发明所述步骤(4)中,所述N,N-二异丙基乙基胺与化合物(R)-5的摩尔比为(5-15):1,优选为(8-12):1。
本发明所述步骤(4)中,所述HSiCl3与化合物(R)-5的摩尔比为(5-15):1,优选为(8-12):1。
本发明所述步骤(4)中,所述碱水溶液中的碱优选NaOH,所述碱与化合物(R)-5的摩尔比为(10-15):1,优选为(12-15):1。
本发明所述催化剂中,手性氮磷配体与过渡金属盐的摩尔比为(0.5-5):1,优选为(0.5-2):1。
本发明所述的消旋薄荷醇中包含L-薄荷醇和D-薄荷醇。
本发明所述的烯丙基酯选自烯丙基乙基碳酸酯、烯丙基甲基碳酸酯和乙酸烯丙酯中的一种或多种,优选乙酸烯丙酯。
本发明所述烯丙基酯与消旋薄荷醇的摩尔比为(1-10):1,优选为(1-1.2):1。
本发明所述拆分方法可以在溶剂存在下进行,合适的溶剂包括但不限于为烷烃、芳烃、卤代烃、醚类或脂类溶剂,优选为醚类,更优选四氢呋喃。当使用溶剂时,溶剂与消旋薄荷醇的质量比为(0.1-10):1,优选为(1-5):1。
基于消旋薄荷醇的摩尔量,所述催化剂的用量以过渡金属原子的摩尔量计,为0.001~1mol%,优选0.001~0.5mo1%,更优选为0.002~0.1mo1%。
本发明所述的拆分的反应温度为0~120℃,优选25~90℃;反应时间1~150h,优选1~24h。
本发明是一种通过动力学拆分来拆分薄荷醇的方法,反应式如下:
本发明所述的拆分方法在反应结束后,将反应液过滤得到固体,在固体中加入当量的碱溶液和四氢呋喃反应得到含有L-薄荷醇的反应液,然后减压蒸馏,然后精馏,得到纯的L-薄荷醇,光学纯度大于99%,收率大于95%。
本发明所述的拆分方法具有操作简单、催化剂成本低、产品收率高、三废少等优点,对设备的要求也较为简单,适用于工业化生产应用,具有较好的工业化前景。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明方法做进一步说明,但本发明不限于所列出的实施例,还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。
分析仪器
核磁共振波谱仪型号:BRUKER AVANCEⅢ400。
气相色谱仪:Agilent7890,色谱柱DB-5(转化率测定),色谱柱Supelcoβ-DEXTM225(光学纯度测定),进样口温度:300℃;分流比50:1;载气流量:52.8ml/min;升温程序:95℃下保持40min,以10℃/min的速率升至180℃,保持40min,检测器温度:280℃。
实施例i
室温下,将N-溴代丁二酰亚胺NBS(34.0mmol)分批加到化合物1a(30.9mmol)的二氯甲烷(300mL)溶液中。30℃下搅拌2小时后,将反应液在减压下除去二氯甲烷,残液通过减压蒸馏进一步纯化,得到化合物2a(产率96%)。
室温下,在烧瓶中加入化合物2(34.0mmol),取代苯基硼酸3(34.0mmol),四(三苯基膦)钯(3.4mmol),碳酸钾(34.0mmol),1,4-二氧六环(200mL)和水(100mL)。加热回流3个小时,冷却后反应液用硅藻土过滤,滤液用二氯甲烷反萃,有机相在减压下浓缩,残液用二氯甲烷/正己烷重结晶,得到化合物4(产率98%)。
在烧瓶中加入化合物4a(9.5mmol)和乙酸乙酯(100ml),搅拌溶解后将溶液加热至50℃,将D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸(9.5mmol)的乙酸乙酯溶液(100mL)滴加到反应体系中。滴加完毕后,30℃继续搅拌30分钟,冷至室温,再搅拌1小时,有大量白色固体析出。过滤固体,用正己烷洗涤。将固体转移至烧瓶,加入100mLNaOH的水溶液(含NaOH9.5mmol),25℃继续搅拌60分钟。反应完后,反应液用二氯甲烷反萃,有机相在减压下浓缩,得到手性化合物(R)-5a(产率97%)。
在烧瓶中加入化合物(R)-5a(9.5mmol),N,N-二异丙基乙基胺(95.0mmol),HSiCl3(95.0mmol)以及甲苯(100ml)。在100℃下搅拌10h后,将反应冷至0℃,滴加10wt%NaOH水溶液(50mL),有机相用盐水洗涤后,在减压下浓缩。粗品经硅胶柱层析纯化,得到化合物(R)-6a(产率98%)。
化合物2a的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.05(dd,2H),7.68(d,1H),7.51(dd,2H),7.41(d,1H),6.99(d,1H),6.77(d,1H),3.83(s,3H).
化合物4a的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.05(dd,2H),7.77-7.80(m,4H),7.64(m,1H),7.45-7.55(m,10H),7.30(m,1H),7.05(dd,2H),3.83(s,6H).
化合物(R)-5a的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.05(dd,2H),7.77-7.80(m,4H),7.64(m,1H),7.45-7.55(m,10H),7.30(m,1H),7.05(dd,2H),3.72(s,6H).
化合物(R)-6a的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.04(dd,2H),7.75(d,1H),7.61-7.65(m,3H),7.50-7.55(m,7H),7.31-7.40(m,6H),7.00-7.10(m,1H),3.72(s,6H).
实施例ii
室温下,将N-溴代丁二酰亚胺NBS(34.0mmol)分批加到化合物1b(30.9mmol)的二氯甲烷(300mL)溶液中。30℃下搅拌2小时后,将反应液在减压下除去二氯甲烷,残液通过减压蒸馏进一步纯化,得到化合物2b(产率95%)。
室温下,在烧瓶中加入化合物2b(34.0mmol),取代苯基硼酸3(34.0mmol),四(三苯基膦)钯(3.4mmol),碳酸钾(34.0mmol),1,4-二氧六环(200mL)和水(100mL)。加热回流5个小时,冷却后反应液用硅藻土过滤,滤液用二氯甲烷反萃,有机相在减压下浓缩,残液用二氯甲烷/正己烷重结晶,得到化合物4b(产率97%)。
在烧瓶中加入化合物4b(9.5mmol)和乙酸乙酯(100ml),搅拌溶解后将溶液加热至50℃,将D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸(9.5mmol)的乙酸乙酯溶液(100mL)滴加到反应体系中。滴加完毕后,30℃继续搅拌30分钟,冷至室温,再搅拌1小时,有大量白色固体析出。过滤固体,用正己烷洗涤。将固体转移至烧瓶,加入100mLNaOH的水溶液(含NaOH9.5mmol),30℃继续搅拌30分钟。反应完后,反应液用二氯甲烷反萃,有机相在减压下浓缩,得到手性化合物(R)-5b(产率95%)。
在烧瓶中加入化合物(R)-5b(9.5mmol),N,N-二异丙基乙基胺(95.0mmol),HSiCl3(95.0mmol)以及甲苯(100ml)。在110℃下搅拌8h后,将反应冷至0℃,滴加10wt%NaOH水溶液(50mL),有机相用盐水洗涤后,在减压下浓缩。粗品经硅胶柱层析纯化,得到化合物(R)-6b(产率97%)。
化合物2b的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.62(dd,1H),6.88(m,1H),3.83(s,3H),2.62(s,3H),
化合物4b的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.77-7.80(dd,4H),7.64(m,1H),7.43-7.46(m,7H),7.30(m,1H)7.05(m,2H),3.83(s,6H),2.62(s,3H).
化合物(R)-5b的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.77-7.80(dd,4H),7.64(m,1H),7.43-7.46(m,7H),7.30(m,1H)7.05(m,2H),3.83(s,6H),2.62(s,3H).
化合物(R)-6b的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.00(dd,1H),7.49-7.51(m,7H),7.30-7.39(m,6H),7.05-7.15(m,1H),3.79(s,6H),2.62(s,3H).
实施例iii
室温下,将N-溴代丁二酰亚胺NBS(34.0mmol)分批加到化合物1c(30.9mmol)的二氯甲烷(300mL)溶液中。40℃下搅拌3小时后,将反应液在减压下除去二氯甲烷,残液通过减压蒸馏进一步纯化,得到化合物2c(产率96%)。
室温下,在烧瓶中加入化合物2c(34.0mmol),取代苯基硼酸3(34.0mmol),四(三苯基膦)钯(3.4mmol),碳酸钾(34.0mmol),1,4-二氧六环(200mL)和水(100mL)。加热回流5个小时,冷却后反应液用硅藻土过滤,滤液用二氯甲烷反萃,有机相在减压下浓缩,残液用二氯甲烷/正己烷重结晶,得到化合物4c(产率97%)。
在烧瓶中加入化合物4(9.5mmol)和乙酸乙酯(100ml),搅拌溶解后将溶液加热至50℃,将D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸(9.5mmol)的乙酸乙酯溶液(100mL)滴加到反应体系中。滴加完毕后,30℃继续搅拌30分钟,冷至室温,再搅拌1小时,有大量白色固体析出。过滤固体,用正己烷洗涤。将固体转移至烧瓶,加入100mLNaOH的水溶液(含NaOH9.5mmol),30℃继续搅拌50分钟。反应完后,反应液用二氯甲烷反萃,有机相在减压下浓缩,得到手性化合物(R)-5(产率96%)。
在烧瓶中加入化合物(R)-5(9.5mmol),N,N-二异丙基乙基胺(95.0mmol),HSiCl3(95.0mmol)以及甲苯(100ml)。在100℃下搅拌10h后,将反应冷至0℃,滴加10wt%NaOH水溶液(50mL),有机相用盐水洗涤后,在减压下浓缩。粗品经硅胶柱层析纯化,得到化合物(R)-6(产率97%)。
化合物2c的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.68(dd,1H),6.99(m,1H),6.77(m,1H)3.83(s,3H),2.59(m,1H),1.25(m,4H),
化合物4c的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.77(dd,4H),7.64(m,1H),7.39-7.45(m,7H),7.30(m,1H),7.05(m,2H)3.83(s,6H),2.59(m,1H),1.25(m,4H)
化合物(R)-5c的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.77(dd,4H),7.64(m,1H),7.39-7.45(m,7H),7.30(m,1H),7.05(m,2H)3.83(s,6H),2.59(m,1H),1.25(m,4H)
化合物(R)-6c的1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.87(dd,1H),7.49-7.51(m,7H),7.30-7.39(m,6H),7.05-7.15(m,1H),3.77(s,6H),2.59(q,2H),1.25(t,3H).
实施例1
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入1.34克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、1.932克201.6克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取过滤出固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗过滤出的滤液,倒出旋干,减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例2
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入67.17克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体156.27克四氢呋喃、96.636克201.6克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例3
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、9.66克201.6克乙酸烯丙酯以及184.8克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例4
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入33.59克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、48.32克201.6克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例5
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入53.74克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、77.31克201.6克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例6
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、9.66克156.27克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,开始程序升温。在25℃反应2h,反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例7
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、9.66克171.9克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,开始程序升温。在25℃反应2h,反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例8
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、9.66克237.6克烯丙基乙基碳酸酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例9
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、9.66克220.8克烯丙基甲基碳酸酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例10
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、9.66克220.8克乙酸烯丙酯及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例11
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、156.27克四氢呋喃、9.66克220.8克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例12
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入4.9克(乙酰丙酮)铱(III)、156.27克四氢呋喃、9.66克201.6克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取过滤出固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗过滤出的滤液,倒出旋干,减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例13
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入7.8克羰基氯双(三苯基磷基)铱(I)、156.27克四氢呋喃、9.66克201.6克乙酸烯丙酯以及156.27克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取过滤出固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和156.27克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗过滤出的滤液,倒出旋干,减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
实施例14
在2L不锈钢(316L材质)反应釜中,加入6.72克[Ir(COD)Cl]2、156.27克四氢呋喃、9.66克201.6克乙酸烯丙酯以及184.8克消旋薄荷醇;保持搅拌转速800rpm,在25℃反应2h。反应液降温至室温后,取出反应液,用布式漏斗进行过滤,取下层固体,在固体中加入与固体等质量的40wt%氢氧化钠水溶液和312.54克四氢呋喃,搅拌0.5h后,静置一段时间,将反应液进行旋蒸,最后减压蒸馏,得到纯的L-薄荷醇,将布式漏斗的上层液,倒出旋干,最后减压蒸馏,得到纯的D-薄荷醇,取样分析,结果见表1。
表1反应结果
Claims (10)
1.一种手性氮磷配体,其结构式为I,
其中,R1、R2、R3分别独立地表示Cl-C10的未支化烷基、Cl-C10的未支化烷氧基、C3-C10支化烷基、C6-C10芳基;A代表O、S或C;优选,R1、R2为Ph-,R3为MeO-,A代表O。
2.一种拆分消旋薄荷醇的方法,包括以下步骤:在消旋薄荷醇中,加入手性催化剂和烯丙基酯,进行反应;所述的手性催化剂是过渡金属盐和权利要求1所述的手性氮磷配体的反应产物。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的过渡金属盐选自Ru、Rh、Pt、Pd或Ir的盐中的一种或多种,优选(乙酰丙酮)铱(III)、(1,5-环辛二烯)二氯化铱(I)二聚体、羰基氯双(三苯基磷基)铱(I)、甲氧基(环辛二烯)合铱二聚体、二氯(五甲基环戊二烯)铱(III)二聚体中的一种或多种。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述手性氮磷配体与过渡金属盐的摩尔比为(0.5-5):1,优选为(0.5-2):1。
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法,其特征在于,所述烯丙基酯与消旋薄荷醇的摩尔比为(1-10):1,优选为(1-1.2):1。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法,其特征在于,基于消旋薄荷醇的摩尔量,所述催化剂的用量以过渡金属原子的摩尔量计,为0.001~1mol%,优选0.001~0.5mo1%,更优选为0.002~0.1mo1%。
7.一种制备权利要求1所述的手性氮磷配体的方法,包括以下步骤:
(1)化合物1和N-溴代丁二酰亚胺在20-60℃下反应1-10小时,得到化合物2
(2)将化合物2、取代苯基硼酸3四(三苯基膦)钯、碳酸钾、1,4-二氧六环和水在90-110℃反应2-10个小时,得到化合物4
(3)将D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸的乙酸乙酯溶液滴加到30-60℃的化合物4的乙酸乙酯溶液中,滴加完毕后,30-60℃继续反应30-60分钟,冷至室温,再搅拌1-2小时,过滤固体,用正己烷洗涤,加入碱水溶液,25-60℃继续搅拌30-60分钟,生成化合物(R)-5
(4)化合物(R)-5、N,N-二异丙基乙基胺、HSiCl3和溶剂在90-110℃下反应1-12h,将反应液冷至-10-0℃,滴加碱水溶液,得到化合物(R)-6
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,N-溴代丁二酰亚胺和化合物1的摩尔比为(1-2):1,优选为(1-1.5):1。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,化合物2和取代苯基硼酸3的摩尔比为(1-1.5):1,优选为(1-1.2):1。
10.根据权利要求7-9任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸与化合物4的摩尔比为(1-2):1,优选为(1-1.5):1。
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