CN110156652B - 一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法 - Google Patents

一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，具体步骤如下：(1)在二氯甲烷溶剂中，用吡啶作催化剂，将香叶醇和硫代乙酸搅拌反应4～10h；反应结束后调节反应液pH至中性得到中性反应液；(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用有机溶剂萃取，所得的有机层干燥、过滤，滤液浓缩粗品，粗品经柱层析得到硫代乙酸香叶醇酯。与现有技术相比，本发明的制备方法制备过程简单，操作方便，收率高，最终产物硫代乙酸香叶醇酯纯度高，且生产成本较低，适于工业化生产。

Description

一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法
技术领域
本发明涉及一种芳香的含硫萜类的制备方法，更具体的说是涉及一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法。
背景技术
硫代乙酸香叶醇酯是一种广泛存在于各种花草、植物和烟草中的C13-降异戊二烯衍生物，同时，也是柠檬醛的衍生物。是一种十分有用的香料和医药中间体，特别在香料、食品和医药行业中，有着广泛的应用。
有关硫代乙酸香叶醇酯的合成文献报道很少。2015年，美国科学家RobertJ.Canon等(Identification,Synthesis,and Characterization of Novel Sulfur-Containing Volatile Compounds from the In-Deph Analysis of Lisbon Lemon Peels[J],2015,63:1915-1931)以柠檬醛为原料，在60℃条件下，与硫代乙酸进行1,4加成反应，得到硫代乙酰化产物。
然后，再在0℃条件下，用硼氢化钠还原羰基得到羟基化合物，然后乙酰基转移得到最后产物3-巯基-3,7-二甲基-6-辛烯基乙酸酯。这种方法是经过三步反应得到产物。反应条件较苛刻，副产物多，产率低。
1948年，美国科学家Schaefgen J R等(Kinetics of th hydrolysis of ethylthiolacetate in aqueous acetone[J],J.Am.Chem.Soc.,1948,70(4):1308～1311)用乙酰卤与乙硫醇反应，得到硫代乙酸乙酯。
从以上报道的文献可以看出，以柠檬醛为原料，在60℃条件下，与硫代乙酸进行1,4加成反应，得到硫代乙酰化产物。再在0℃条件下，用硼氢化钠还原羰基得到羟基化合物，然后乙酰基转移得到最后产物3-巯基-3,7-二甲基-6-辛烯基乙酸酯。这种方法反应条件较苛刻，副产物多，产率低。用乙酰卤与乙硫醇反应，得到硫代乙酸乙酯。这种方法也有很大缺点，乙酰卤太活泼，与乙硫醇反应太激烈。因此，目前迫切需要提供一种原料易得、制备过程简单、操作方便、高产率、高纯度的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种原料易得、制备过程简单、操作方便、高得率、高纯度的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，以二氯甲烷为溶剂，用吡啶作催化剂，将香叶醇和硫代乙酸，在室温下进行反应，得到的硫代乙酸香叶醇酯粗产物再经硅胶柱分离、淋洗剂淋洗，除去石油醚和乙酸乙酯，最后得到无色的硫代乙酸香叶醇酯，其反应式所示：
Figure BDA0002109569530000021
具体步骤如下：
(1)在二氯甲烷溶剂中，用吡啶作催化剂，将香叶醇和硫代乙酸搅拌反应4～10h；反应结束后调节反应液pH至中性得到中性反应液；其中：香叶醇与硫代乙酸的摩尔比为1:1～2，所述的香叶醇与二氯甲烷的摩尔体积比为1:0.5～6mol/L，所述的二氯甲烷和吡啶的体积比为30～5:1；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用有机溶剂萃取，所得的有机层干燥、过滤，滤液浓缩粗品，粗品经柱层析得到硫代乙酸香叶醇酯。
进一步地，步骤(1)中调节反应液pH值采用质量浓度为5～20wt.％的盐酸水溶液。
进一步地，步骤(1)所述的香叶醇与二氯甲烷的摩尔体积比为1:0.9～2mol/L。
进一步地，步骤(1)所述的二氯甲烷和吡啶的体积比为10～5:1。
进一步地，步骤(1)所述的香叶醇和硫代乙酸的反应温度为室温。
进一步地，步骤(2)所述的有机溶剂为乙醚，采用乙醚为萃取剂进行萃取。
进一步地，步骤(2)所述的干燥用无水硫酸镁或无水硫酸钠进行干燥。
进一步地，步骤(2)所述的柱层析以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂，其中，石油醚和乙酸乙酯的体积比为7:1～12:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，采用一步反应，得到的是单一产物硫代乙酸香叶醇酯，从而省去了繁杂的后处理过程，因此本发明的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法具有制备过程简单，操作方便，最终产物硫代乙酸香叶醇酯的得率和纯度高等特点。
2.本发明的硫代乙酸香叶醇酯制备方法中所用的香叶醇和硫代乙酸原料易得，价格低廉，所以本发明的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法生产成本较低，适于工业化生产。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明所用的各种分析仪器的型号及生产厂家的信息如下：
6890N-5973 GC-MS，美国安捷伦公司生产；
本发明的各实施例中所用的设备及生产厂家的信息如下：
ZX－98旋转蒸发仪，上海豫康科教仪器设备有限公司生产；
硅胶柱(2.5cm×50cm)，上海正慧工贸有限公司生产。
实施例1
一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，包括下列步骤：
(1)在室温下，将香叶醇2.50g(98.90％,16.06mmoL)和硫代乙酸1.24g(98.00％，16.06mmol)溶于二氯甲烷15.00mL中，吡啶1.50mL，搅拌反应4h，结束反应，并用质量分数为5％盐酸水溶液调节反应后的溶液pH至中性，得到反应液；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用乙醚提取，所得的有机层用无水MgSO4干燥，
翌日用滤纸过滤，所得的滤液用旋转蒸发仪蒸发、浓缩后得到硫代乙酸香叶醇酯粗产物2.56g，气相色谱含量93.36％，得率70.92％；
(3)将步骤(2)得到的硫代乙酸香叶醇酯粗产物用硅胶柱分离，用石油醚和乙酸乙酯按体积比即石油醚：乙酸乙酯为10：1的比例组成的混合溶剂作淋洗剂淋洗，蒸去石油醚和乙酸乙酯混合溶剂，最终得到1.65g的无色的硫代乙酸香叶醇酯纯品，得率为67.66％，纯度大于98.00％。
上述所得的硫代乙酸香叶醇酯的气质联用质谱数据如下：
MS:212(M+)，200，187，169，157，143，136，121，109，93，81，69，43(100)，41，35。
通过上述所得的硫代乙酸香叶醇酯的质谱数据分析，结果表明，本发明制备方法所得的产物即为硫代乙酸香叶醇酯。
实施例2
一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，包括下列步骤：
(1)在室温下，将香叶醇2.60g(98.90％,16.70mmoL)和硫代乙酸1.56g(98.00％,20.11mmol)溶于二氯甲烷15.00mL中，吡啶2.00mL，搅拌反应4h，结束反应，并用质量分数为5％盐酸水溶液调节反应后的溶液pH至中性，得到反应液；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用乙醚提取，所得的有机层用无水MgSO4干燥，
翌日用滤纸过滤，所得的滤液用旋转蒸发仪蒸发、浓缩后得到硫代乙酸香叶醇酯粗产物2.82g，气相色谱含量94.56％，得率75.33％；
(3)将步骤(2)得到的硫代乙酸香叶醇酯粗产物用硅胶柱分离，用石油醚和乙酸乙酯按体积比即石油醚：乙酸乙酯为10：1的比例组成的混合溶剂作淋洗剂淋洗，蒸去石油醚和乙酸乙酯溶剂，最终得到1.95g的无色的硫代乙酸香叶醇酯纯品，得率为71.66％，纯度大于98.00％。
实施例3
一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，包括下列步骤：
(1)在室温下，将香叶醇2.87g(98.90％,18.43mmoL)和硫代乙酸2.14g(98.00％,27.59mmol)溶于二氯甲烷20.00mL中，吡啶3.00mL，搅拌反应8h，结束反应，并用质量分数为5％盐酸水溶液调节反应后的溶液pH至中性，得到反应液；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用乙醚提取，所得的有机层用无水MgSO4干燥，
翌日用滤纸过滤，所得的滤液用旋转蒸发仪蒸发、浓缩后得到硫代乙酸香叶醇酯粗产物3.55g，经检测，气相色谱含量93.80％，得率85.16％；
(3)将步骤(2)得到的硫代乙酸香叶醇酯粗产物用硅胶柱分离，用石油醚和乙酸乙酯按体积比即石油醚：乙酸乙酯为10：1的比例组成的混合溶剂作淋洗剂淋洗，体积比为10：1，蒸去石油醚和乙酸乙酯溶剂，最终得到2.50g的无色的硫代乙酸香叶醇酯纯品，得率为73.58％，纯度大于98.00％。
实施例4
一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，包括下列步骤：
(1)在室温下，将香叶醇2.39g(98.90％,15.35mmoL)和硫代乙酸2.38g(98.00％,30.70mmol)溶于二氯甲烷20.00mL中，吡啶4.00mL，搅拌反应10h，结束反应，并用质量分数为5％盐酸水溶液调节反应后的溶液pH至中性，得到反应液；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用乙醚提取，所得的有机层用无水MgSO4干燥，
翌日用滤纸过滤，所得的滤液用旋转蒸发仪蒸发、浓缩后得到硫代乙酸香叶醇酯粗产物2.61g，经检测，气相色谱含量94.66％，得率76.02％；
(3)将步骤(2)得到的硫代乙酸香叶醇酯粗产物用硅胶柱分离，用石油醚和乙酸乙酯按体积比即石油醚：乙酸乙酯为10：1的比例组成的混合溶剂作淋洗剂淋洗，体积比为10：1，蒸去石油醚和乙酸乙酯溶剂，最终得到1.76g的无色的硫代乙酸香叶醇酯纯品，得率为69.81％，纯度大于98.00％。
实施例5
一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，具体步骤如下：
(1)在二氯甲烷溶剂中，用吡啶作催化剂，将香叶醇和硫代乙酸搅拌反应4h；反应结束后采用质量浓度为5wt.％的盐酸水溶液调节反应液pH至中性得到中性反应液；其中：香叶醇与硫代乙酸的摩尔比为1:1，所述的香叶醇与二氯甲烷的摩尔体积比为1:0.5mol/L，所述的二氯甲烷和吡啶的体积比为30:1；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用有机溶剂乙醚萃取，所得的有机层用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥、过滤，滤液浓缩粗品，粗品经柱层析得到硫代乙酸香叶醇酯。柱层析以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂，其中，石油醚和乙酸乙酯的体积比为7：1。
最终得到硫代乙酸香叶醇酯纯品，得率为79.12％，纯度大于97.11％。
实施例6
一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，具体步骤如下：
(1)在二氯甲烷溶剂中，用吡啶作催化剂，将香叶醇和硫代乙酸搅拌反应10h；反应结束后采用质量浓度为20wt.％的盐酸水溶液调节反应液pH至中性得到中性反应液；其中：香叶醇与硫代乙酸的摩尔比为1:2，所述的香叶醇与二氯甲烷的摩尔体积比为1:6mol/L，所述的二氯甲烷和吡啶的体积比为5：1；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用有机溶剂乙醚萃取，所得的有机层用无水硫酸镁或无水硫酸钠干燥、过滤，滤液浓缩粗品，粗品经柱层析得到硫代乙酸香叶醇酯。柱层析以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂，其中，石油醚和乙酸乙酯的体积比为12:1。
最终得到硫代乙酸香叶醇酯纯品，得率为72.49％，纯度大于97.54％。
上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)在二氯甲烷溶剂中，用吡啶作催化剂，将香叶醇和硫代乙酸搅拌反应4～10h；反应结束后调节反应液pH至中性得到中性反应液；其中：香叶醇与硫代乙酸的摩尔比为1:1～2，所述的香叶醇与二氯甲烷的摩尔体积比为1:0.5～6mol/L，所述的二氯甲烷和吡啶的体积比为30～5:1；
(2)将步骤(1)中所得的中性反应液用有机溶剂萃取，将 所得的有机层干燥、过滤，滤液经 浓缩得到 粗品，粗品经柱层析得到硫代乙酸香叶醇酯。
2.根据权利要求1所述的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)中调节反应液pH值采用质量浓度为5～20wt.％的盐酸水溶液。
3.根据权利要求1所述的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的香叶醇与二氯甲烷的摩尔体积比为1:0.9～2mol/L。
4.根据权利要求1所述的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的二氯甲烷和吡啶的体积比为10～5:1。
5.根据权利要求1所述的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的香叶醇和硫代乙酸的反应温度为室温。
6.根据权利要求1所述的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的有机溶剂为乙醚，采用乙醚为萃取剂进行萃取。
7.根据权利要求1所述的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的干燥用无水硫酸镁或无水硫酸钠进行干燥。
8.根据权利要求1所述的硫代乙酸香叶醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的柱层析以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂，其中，石油醚和乙酸乙酯的体积比为7:1～12:1。
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