CN110981707B - 一种橙花醇或香叶醇异构合成手性香茅醛的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种由橙花醇或香叶醇异构合成手性香茅醛的方法，该方法包括：橙花醇或香叶醇在水溶性的金属催化剂和碱共同作用下，发生分子内的烯丙醇‑醛异构反应，高收率、高对映选择性得到手性的香茅醛产品。本发明主要优点在于将水溶性的膦配体和二胺配体结合，得到水溶性的催化剂，并将其创造性的应用于橙花醇或香叶醇异构反应中，在水油两相条件完成催化，反应结束后，催化剂溶解在水相中，通过简单分相可以实现催化剂和产品的分离，催化剂可以实现多次循环套用，具有较好的经济效益。

Description

一种橙花醇或香叶醇异构合成手性香茅醛的方法
技术领域
本发明属于精细化工和香精香料领域，具体涉及一种由橙花醇或香叶醇通过异构反应高效合成手性香茅醛的方法。
背景技术
香茅醛，学名3,7-二甲基-6-辛烯醛，分子式C10H18O，是链状的单帖醛。香茅醛天然存在于香茅油和柠檬桉油中，具有强烈、新鲜的青柑橘气息，香茅醛可以配制柑橘和樱桃类香精，也用作调制皂用香精，但是这两方面的用量较小；更多的香茅醛被用于合成薄荷醇、薄荷酰胺等凉味剂。因其分子结构中有一个手性中心，香茅醛具有两种光学异构体—(R)-香茅醛和(S)-香茅醛，其中(R)-香茅醛可以用于天然L-薄荷醇的合成，因而具有更高的经济价值。
由于其重要的经济价值，(R)-香茅醛的手性合成很早就引起了人们的关注，经过多年努力，化学家发展了多种(R)-香茅醛的手性合成方法，这些方法包括橙花醛或香叶醛的不对称氢化法、月桂烯法、手性香茅醇脱氢法、橙花醇或香叶醇异构法等。橙花醛或香叶醛不对称氢化法，即采用手性催化剂对橙花醛或香叶醛进行不对称氢化，从而得到手性香茅醛(J.Mol.Cat.1982,16,51；Helv.Chim.Acta.2001,84,230.)。由于橙花醛和香叶醛是一对双键顺反异构体，采用同一构型的催化剂，二者加氢分别得到(R)-香茅醛和(S)-香茅醛，因此二者的混合物直接氢化得到的是消旋的香茅醛；要想选择性的得到(R)-香茅醛，必须以纯净的橙花醛或香叶醛为原料。由于橙花醛和香叶醛物理性质十分相似，沸点仅差1℃左右，化学性质又比较活泼，分离二者得到纯净的橙花醛或香叶醛比较困难，成本昂贵(EP0000315,CN101039894A,CN101675020A,CN101932543A)。
Figure BDA0002325166810000021
月桂烯法合成手性香茅醛由日本高砂公司发明(J.Chem.Soc.Chem.Comn.,1982,11,600；Topics in Catalysis,1997,4,271.)，该方法以月桂烯为原料，首先和二乙基胺基锂加成得到烯丙胺中间体，烯丙胺在铑催化剂作用下，发生分子内双键移位，得到手性烯胺，随后水解得到(R)-香茅醛(US4605750A,CN101602651A,CN102935384A,CN103254047A)。该路线目前已经实现规模化生产，所得到的(R)-香茅醛光学纯度高，ee值高达96-99％，成为经典的不对称反应放大案例。但是该路线需要用到胺基锂，价格昂贵，对水、氧气等都十分敏感，操作要求高，也存在较大的安全风险。
Figure BDA0002325166810000022
手性香茅醇脱氢法即以手性的香茅醇为原料，经过脱氢或者氧化反应得到手性香茅醛。该合成路线比较简短，但是并未获得广泛应用，主要因为手性的香茅醇来源难于合成，来源受限。橙花醇或香叶醇发生分子内异构反应，由烯丙醇转化为手性的醛，得到手性香茅醛产品。由于橙花醇和香叶醇相对易得，而且化学性质比橙花醛或香叶醛稳定，易于分离得到单一异构体，所以采用该方法合成香茅醛非常具有潜力。
2001年，针对橙花醇或香叶醇异构合成香茅醛，Chapuis等人筛选了多个轴手性、二茂铁手性双膦配体，转化率可以达到90％，但是ee值最高仅有61％(Chapuis,C.；Barthe,M.；LauMer,J.D.S.Helv.Chim.Acta.2001,84,230)。2010年，Mazet等人报道了一系列的手性N,P配体，这些配体和金属Ir配位后可以有效催化烯丙醇的异构反应，对香叶醇的效果较好，得到49％的收率和82％的ee值，但是催化剂用量高达7.5mol％(Mantilli,L.；Gerard,D.；Torche,S.；Besnard,C.；Mazet,C.Chem.Eur.J.2010,16,12736.)。2011年，Andersson等人也使用Ir-N,P催化剂，催化香叶醇异构，产物香茅醛的ee高达94％，但是收率仅有11％(Li,J.Q.；Peters,B.；Andersson,P.G.Chem.-Eur.J.2011,17,11143.)。
Figure BDA0002325166810000031
综上所述，手性香茅醛不但是有用的香料，而且又是清凉剂L-薄荷醇的重要合成中间体，具有重要的经济价值。在手性香茅醛合成方法中，橙花醇或香叶醇异构法是一条非常原子经济性的合成路线，但是目前已知的催化体系中，一般存在催化剂用量大、产物收率或ee值低等问题，限制了该方法的广泛应用。因此，目前亟待发展高效的催化体系，能以较低的催化剂用量高效催化橙花醇或香叶醇异构，高收率和ee值得到手性香茅醛产物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由橙花醇或香叶醇通过异构反应快速合成手性香茅醛的方法，该方法以廉价易得的橙花醇或香叶醇为原料，高收率、高立体选择性的得到手性香茅醛产物。
为实现上述目的和达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：
橙花醇或香叶醇在水溶性的手性金属催化剂和碱共同作用下，发生异构反应，得到手性的香茅醛产品。
在本发明的一些优选实施例中，首先将金属-双膦络合物、手性二胺、碱溶于乙醇，搅拌配位后得到催化剂溶液，随后向催化剂溶液加入水和原料，然后升温、搅拌下反应，原料橙花醇或香叶醇转化为手性香茅醛；油水分相，油相得到手性香茅醛，水相含有催化剂可以回收套用。
本发明中，所述原料为橙花醇、香叶醇的单一异构体或异构体的混合物，优选单一异构体，混合物所得产品光学纯度低于单一异构体。
本发明中，所述异构反应体系由水油两相组成，其中原料和产品相为油相，水相包括水、催化剂和碱，水的用量为原料质量的0.5～1.0倍。
本发明中，所述催化剂结构如下：
Figure BDA0002325166810000041
其中，
Figure BDA0002325166810000042
代表手性双膦配体，可以是但不限于BINAP、Tol-BINAP、MeO-BiPhep、SegPhos、SynPhos、DifluorPhos、5,5’-磷酸基-BINAP、5,5’-磺酸钠-BINAP等，优选BINAP、R-5,5’-磺酸钠-BINAP；
其中，M代表金属离子，可以是但不限于钌、铑、铱、镍、钯、铂、锇、锰、钴、铁等，优选金属钌；
其中，X代表阴离子，可以是但不限于氟、氯、溴、碘、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、四氟硼酸根、乙酸根等，优选氯离子；
其中，
Figure BDA0002325166810000051
代表手性二胺衍生物，可以是但不限于1,2-二苯基-1,2-乙二胺、N2,N2-二甲基-1-苯基-1,2-乙二胺、N1,N1-二甲基-1,2-二苯基-1,2-乙二胺、1,1-二(4-甲氧基苯基)--1,2-丙二胺、2,2’-二氨基联苯、1,1'-联萘-2,2'-二胺、2-氨甲基吡啶、4-((2-氨基-1,2-二苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基环己基)氨磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠等，优选N2,N2-二甲基-1-苯基-1,2-乙二胺。
本发明中，所述催化剂中的手性双膦配体和手性二胺衍生物，二者当中至少有一个具有较好的水溶性；优选的，所述手性双膦配体和手性二胺衍生物中至少有一个含有磷酸基、磺酸基、磺酸根、羧酸基或季铵基等官能团，这些官能团可以有效增大催化剂在水中的溶解度(>0.1g/100g水)，从而实现催化的回收套用。优选的，所述手性双膦配体包括5,5’-磷酸基-BINAP、5,5’-磺酸钠-BINAP中的一种或所述手性二胺衍生物包括4-((2-氨基-1,2-二苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基环己基)氨磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠中的一种，手性双膦配体或手性二胺良好的水溶性可以使催化剂易溶于水，反应结束后，油水分相便可以实现催化剂和手性香茅醛的分离，从而实现催化剂回收套用，降低贵金属消耗，降低反应成本。
本发明中，所述金属催化剂的制备方法为将金属-双膦络合物、手性二胺混合搅拌配位20-30分钟。金属催化剂的制备过程中加入水形成水溶液，金属-双膦络合物与手性二胺优选按摩尔比1：1配合，任选的，金属催化剂制备过程中首先在少量有机溶剂中进行，所述有机溶剂为极性，而且与水有一定互溶性的溶剂，如乙醇、甲醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺等。
本发明中，所述金属催化剂中金属-双膦络合物摩尔量为橙花醇或香叶醇摩尔量的0.01～0.2mol％，优选0.05～0.1mol％；
本发明中，所述碱可以是但不限于氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾等，优选氢氧化钾，碱用量为橙花醇或香叶醇摩尔量的0.01～0.2mol％，优选0.1～0.2mol％；
本发明中，所述异构反应的压力为常压。
本发明中，反应温度为25～80℃，优选40～50℃，反应时间3～12小时，优选6～8小时；
本发明中，所述异构反应结束之后，将反应液静置分相，可以实现产品和水相分离，含有催化剂的水相可以实现5次以上的套用。
反应路线示意图如下：
Figure BDA0002325166810000061
本发明采用上述技术方案，具有如下积极效果：
1、原料橙花醇或香叶醇简单易得，成本低廉；
2、本发明采用异构反应得到手性香茅醛产品，无需外加还原剂或氧化剂，反应条件温和；
3、反应结束后，可以通过油水分相催化剂和手性香茅醛的分离，催化剂可以多次回收套用，操作简便，易于放大合成；
4、本发明所得香茅醛产品光学纯度高，可以用于合成高光学纯度的薄荷醇产品，降低薄荷醇生产、提纯成本。
具体实施方式
下面通过实施例详述本发明，但本发明并不限于下述的实施例。
主要原料信息如下：
橙花醇、香叶醇，自制，99％(GC)；
[Ru(S-BINAP)Cl2]、[Ru(S-Tol-BINAP)Cl2]、[Ru(S-MeO-BiPhep)Cl2]、[Ru(S-5,5’-磺酸钠-BINAP)Cl2]、[Ru(S-5,5’-磷酸基-BINAP)Cl2]，阿尔德里奇试剂，99％；
R-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠、R-4-((2-氨基环己基)氨磺酰)苯磺酸钠、N2,N2-二甲基-1-苯基-1,2-乙二胺、(R,R)-1,2-二苯基-1,2-乙二胺、2-氨甲基吡啶，百灵威，99％；
本发明的气相色谱测试条件如下：
仪器型号：Agilent GC；色谱柱：Agilent cyclodex-B(30m×0.25mm×0.25μm)；柱温：起始温度40℃，以5℃/min升温至100℃，然后以10℃/min升温200℃，保持15min；进样口温度：280℃；FID检测器温度：300℃；分流进样，分流比60:1；进样量：2.0μL；H2流量：40mL/min；空气流量：400mL/min。
实施例1：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-BINAP)Cl2](120.4mg,0.15mmol)、R-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠(57.3mg,0.15mmol)、氢氧化钾(17.2mg,0.3mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMS calcd for C58H47Cl2N2O5P2RuS2:1149.0822,found 1149.0820。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应6小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为99％，香茅醛选择性91％，香茅醛ee值为98％(R构型为主)。
实施例2：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-BINAP)Cl2](24.1mg,0.03mmol)、R-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠(11.5mg,0.03mmol)、氢氧化钾(3.4mg,0.06mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到80℃时，开始计时，保温反应12小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为66％，香茅醛选择性86％，香茅醛ee值为98％(R构型为主)。
实施例3：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-BINAP)Cl2](240.8mg,0.3mmol)、R-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠(114.7mg,0.3mmol)、氢氧化钾(34.4mg,0.6mmol)和乙醇(10.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(46.7g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，保持反应釜内温25℃，开始计时，保温反应12小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为98％，香茅醛选择性95％，香茅醛ee值为98％(R构型为主)。
实施例4：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-BINAP)Cl2](120.4mg,0.15mmol)、R-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠(57.3mg,0.15mmol)、氢氧化钠(12.2mg,0.3mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(25g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为76％，香茅醛选择性93％，香茅醛ee值为97％(R构型为主)。
实施例5：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-Tol-BINAP)Cl2](257.8mg,0.3mmol)、R-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠(114.7mg,0.3mmol)、氢氧化钠(34.4mg,0.6mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(30g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMS calcd for C62H55Cl2N2O5P2RuS2:1205.1448,found 1205.1451。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为85％，香茅醛选择性94％，香茅醛ee值为99％(R构型为主)。
实施例6：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-MeO-BiPhep)Cl2](114.3mg,0.15mmol)、R-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠(57.3mg,0.15mmol)、氢氧化钾(1.7mg,0.03mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMS calcd for C52H47Cl2N2O7P2RuS2:1109.0720,found 1109.0719。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为93％，香茅醛选择性92％，香茅醛ee值为96％(R构型为主)。
实施例7：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-MeO-BiPhep)Cl2](114.3mg,0.15mmol)、R-4-((2-氨基环己基)氨磺酰)苯磺酸钠(54.0mg,0.15mmol)、氢氧化钾(17.2mg,0.3mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMScalcd for C50H49Cl2N2O7P2RuS2:1087.0877,found 1087.0877。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为99％，香茅醛选择性93％，香茅醛ee值为97％(R构型为主)。
实施例8：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-5,5’-磺酸钠-BINAP)Cl2](605.3mg,0.6mmol)、N2,N2-二甲基-1-苯基-1,2-乙二胺(99.5mg,0.6mmol)、氢氧化钾(34.4mg,0.6mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMScalcd for C54H46Cl2N2O6P2RuS2:1116.0693,found 1116.0689。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为99％，香茅醛选择性93％，香茅醛ee值为98％(R构型为主)。
实施例9：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-5,5’-磷酸基-BINAP)Cl2](144.6mg,0.15mmol)、(R,R)-1,2-二苯基-1,2-乙二胺(32.2mg,0.15mmol)、氢氧化钾(17.2mg,0.3mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMScalcd for C58H49Cl2N2O6P4Ru:1165.0962,found 1165.0964。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为99％，香茅醛选择性93％，香茅醛ee值为98％(R构型为主)。
实施例10：
香叶醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(S-5,5’-磺酸钠-BINAP)Cl2](151.3mg,0.15mmol)、2-氨甲基吡啶(16.4mg,0.15mmol)、氢氧化钾(17.2mg,0.3mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMS calcd forC50H38Cl2N2O6P2RuS2:1060.0067,found1060.0066。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物香叶醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，香叶醇的转化率为99％，香茅醛选择性93％，香茅醛ee值为98％(R构型为主)。
实施例11：
橙花醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(R-5,5’-磺酸钠-BINAP)Cl2](151.3mg,0.15mmol)、2-氨甲基吡啶(16.4mg,0.15mmol)、氢氧化钾(17.2mg,0.3mmol)和乙醇(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物橙花醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到50℃时，开始计时，保温反应3小时，取样分析，GC检测，橙花醇的转化率为99％，香茅醛选择性93％，香茅醛ee值为98％(R构型为主)。
实施例12：
橙花醇醇异构合成R-香茅醛
手套箱中，依次将[Ru(R-BINAP)Cl2](120.4mg,0.15mmol)、S-4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠(57.3mg,0.15mmol)、氢氧化钾(17.2mg,0.3mmol)和四氢呋喃(5.0g)加入到装有磁力搅拌子的单口瓶中，开启搅拌，钌-双膦和二胺衍生物溶解、配位10分钟后，加入水(23.4g)，再次搅拌配位10分钟，得到催化剂溶液，所得催化剂用高分辨质谱分析，HRMS calcd for C58H47Cl2N2O5P2RuS2:1149.0822,found 1149.0820。将单口瓶密封，出手套箱，氮气保护下用平流泵打入高压釜中，高压釜已提前用高纯氮气置换。待催化剂加入完毕，开启搅拌，随后加入底物橙花醇(46.742g,0.3mol)；底物加入完毕，再次用高纯氮气置换三次，每次1.0MPa，最后充入0.1MPa的高纯氮气，开启高压釜伴热，当反应釜内温达到60℃时，开始计时，保温反应6小时，取样分析，GC检测，橙花醇的转化率为99％，香茅醛选择性92％，香茅醛ee值为97％(R构型为主)。

Claims (13)

1.一种橙花醇或香叶醇异构合成手性香茅醛的方法，该方法包括以下步骤：橙花醇或香叶醇在水溶性的手性金属催化剂和碱共同作用下，发生异构反应，得到手性的香茅醛产品；
所述催化剂结构如下：
Figure QLYQS_1
；
其中，
Figure QLYQS_2
代表手性双膦配体，选自BINAP、Tol-BINAP、MeO-BiPhep、SegPhos、SynPhos、DifluorPhos、5,5’-磷酸基-BINAP、5,5’-磺酸钠-BINAP；
其中，M代表金属离子钌；
其中，X代表阴离子，选自氟、氯、溴、碘、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、四氟硼酸根、乙酸根；
其中，
Figure QLYQS_3
代表手性二胺衍生物，选自1,2-二苯基-1,2-乙二胺、N 2 ,N 2 -二甲基-1-苯基-1,2-乙二胺、N 1 ,N 1 -二甲基-1,2-二苯基-1,2-乙二胺、1,1-二(4-甲氧基苯基)-1,2-丙二胺、2,2’-二氨基联苯、1,1'-联萘-2,2'-二胺、2-氨甲基吡啶、4-((2-氨基-1,2-二苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基环己基)氨磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠；
所述催化剂中的手性双膦配体和手性二胺衍生物二者当中至少有一个具有较好的水溶性；所述异构反应体系由水油两相组成。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的橙花醇、香叶醇为二者的单一异构体或异构体的混合物。
3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，所述的橙花醇、香叶醇为二者的单一异构体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水相包括水、催化剂和碱，水的用量为原料质量的0.5~1.0倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂中，手性双膦配体选自BINAP或R-5,5’-磺酸钠-BINAP；
X为氯离子；
手性二胺衍生物为N 2 ,N 2 -二甲基-1-苯基-1,2-乙二胺。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述手性双膦配体和手性二胺衍生物中至少有一个含有磷酸基、磺酸基、磺酸根或羧酸基。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述手性双膦配体选自5,5’-磷酸基-BINAP、5,5’-磺酸钠-BINAP中的一种或所述手性二胺衍生物包括4-((2-氨基-1,2-二苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基环己基)氨磺酰)苯磺酸钠、4-((2-氨基-2-苯基乙基)氨基磺酰)苯磺酸钠中的一种。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属催化剂的用量为橙花醇或香叶醇摩尔量的0.01~0.2 mol%。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属催化剂的用量为橙花醇或香叶醇摩尔量的0.05~0.1 mol%。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾；碱用量为橙花醇或香叶醇摩尔量的0.01~2.0 mol%。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钾，碱用量为橙花醇或香叶醇摩尔量的0.1~1.0 mol%。
12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异构反应的压力为常压，和/或，反应温度为25~80 ℃，反应时间3~12小时。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述异构反应的压力为常压，和/或，反应温度为40~50 ℃，反应时间6~8小时。
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