CN113372207B - 一种麝香酮中间体2-环十五烯酮的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种麝香酮中间体2‑环十五烯酮的合成方法，所述方法，包括以下步骤：(1)环十五酮于三口烧瓶中溶于环己烷，加入乙二醇，对甲基苯磺酸，分别倒入三口烧瓶中，加热回流，冷却至室温，溶液调pH值，萃取3次，减压蒸馏浓缩；(2)N‑溴代琥珀酰亚胺于三口烧瓶中溶于丙酮于，加入环十五1,2‑丙二醇缩酮，开启机械搅拌，反应结束后，减压蒸馏浓缩，得到褐色油状液体；(3)2‑溴代环十五1,2‑丙二醇缩酮于三口烧瓶中溶于叔丁醇，再加入叔丁醇钾于三口烧瓶中油浴加热回流，反应结束后，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂；(4)2‑环十五烯1,2‑丙二醇缩酮、对甲基苯磺酸于三口烧瓶中，使其溶于丙醇中，加热反应，反应结束后，调节pH值，减压蒸除丙醇，用乙酸乙酯进行萃取，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体。

Description

一种麝香酮中间体2-环十五烯酮的合成方法
技术领域
本发明涉及一种有机化学合成方法，具体地说是一种以环十五酮合成2-环十五烯酮的方法。
背景技术
天然麝香是雄麝的肚脐和生殖器之间腺囊分泌物的干燥品，呈块状或颗粒状，是一种具有很高药用价值的高级天然香料，同时也可用于高级日化香精的调配。从古至今为了获取天然麝香，人们大肆捕杀麝类动物，造成这类动物濒临灭绝。2003年国家将麝科的所有种类规定为一级保护野生动物。为了保护野生动物和满足消费需求，长期以来，卫生行政管理部门、药材公司、研究机构都对天然麝香中所含各类成分的化学结构进行定性和定量的分析，并确定了这些成分所起到的药理作用。
麝香酮，3-甲基环十五烷酮，是麝香的主要成分，现可人工合成。天然的麝香酮为左旋体，合成的一般为右旋体。麝香酮是一种非常珍贵的中药材，同时也是非常名贵的香料，用途广泛。由于麝香酮的产量很低，价格昂贵，因此主要用于医药工业。由于天然麝香的来源少且价格昂贵。因此研究简单、高效合成麝香酮的方法具有重要的经济价值，
麝香酮的工业化合成是研究人员长期关注的研究项目。而2-环十五烯酮是合成麝香酮的重要中间体，因此研究其合成至关重要。其合成发展历程如下：
起初人们使用具有光学活性的香茅醛和9-癸烯基格氏试剂合成长链的仲醇1，经过臭氧化、甲基Wittig试剂、Jones试剂氧化、烯烃复分解、催化氢化等步骤即可得到左旋麝香酮[2]。这条合成路线步骤太长，使用到的格氏试剂较为昂贵，比较难以实现工业化生产。其合成路线如下：
Figure GDA0003475037590000021
2001年JANISL等人开发出了一条相对较短的合成路线，也是采用手性香茅醛和9-癸烯基格氏试剂合成长链仲醇，直接进行烯烃复分解，脱氢氧化成酮，最后加氢还原即可得到左旋麝香酮。该合成路线较短，反应条件温和，为实现工业化带来了可能，但仍然要用到昂贵的9-癸烯基格氏试剂，合成成本较高。其合成路线如下：
Figure GDA0003475037590000022
2005年YOO Tanabe等人公开了一篇专利，他们采用手性香茅酸的衍生物和十一碳烯酸酯为原料，通过Claisen缩合、脱羧、环化、氢化步骤合成了左旋麝香酮。该反应路线较短，总收率可以达到72％，并且避免了使用较为昂贵的9-癸烯基格氏试剂，将原料成本进一步降低，为左旋麝香酮实现工业化向前推进了一步。合成路线如下：
Figure GDA0003475037590000031
2010年华东理工大学的叶金星等人以环状烯酮和双砜基甲烷为原料生成Michael加成产物，经过羰基保护、选择性的脱掉双砜基和脱羰基保护的步骤合成左旋麝香酮。该反应路线条件温和，操作简单，原料廉价易得，具备工业化意义，合成路线如下：
Figure GDA0003475037590000032
其方法的主要缺陷在于：合成过程中试验采用活泼金属镁和单质碘易升华、具有毒性和腐蚀性，在试验过程中存在风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2-环十五烯酮的制备方法。
本发明所述的制备方法，包括以下步骤：
(1)环十五酮于三口烧瓶中溶于环己烷，分别加入乙二醇并与对甲基苯磺酸，分别倒入三口烧瓶中，加热回流。冷却至室温，溶液调pH值，萃取3次，减压蒸馏浓缩；
(2)N-溴代琥珀酰亚胺于三口烧瓶中溶于丙酮于，加入环十五1,2-丙二醇缩酮和量取，开启机械搅拌，反应结束后。减压蒸馏浓缩，得到褐色油状液体；
(3)2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮于三口烧瓶中溶于叔丁醇，再加入叔丁醇钾于三口烧瓶中油浴加热回流，反应结束后，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂；
(4)2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮、对甲基苯磺酸于三口烧瓶中，使其溶于丙醇中，加热反应，反应结束后，调节pH值。减压蒸除丙酮，用乙酸乙酯进行萃取，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体。
其中，步骤(1)中的环十五酮与乙二醇的摩尔比1:2～1:10；环十五酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.2～1:1，试剂类别分别为：丙酮、环己烷、乙醇、乙酸乙酯，加热温度在在40～100℃，回流5～15h。
优选的，步骤(1)中的环十五酮与乙二醇的摩尔比1:3.5；环十五酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.3，试剂类别分别为：环己烷，加热温度在在85℃，回流12h。
其中，步骤(2)中的环十五1,2-丙二醇缩酮与N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比1:1～1:3，试剂类别分别为：丙酮、环己烷、乙醇、乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷，加热温度在在40～80℃，回流3～10h。
优选的，步骤(2)中的环十五1,2-丙二醇缩酮与N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比1:1.1，试剂类别分别为：丙酮，加热温度在在70℃，回流5h。
其中，步骤(3)中2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮与叔丁醇钾的摩尔比1:1～1:4，试剂类别分别为：甲醇、叔丁醇、乙醇、二氯甲烷，加热温度在在100～125℃，回流12～36h。
优选的，步骤(3)中2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮与叔丁醇钾的摩尔比1:2.5，试剂类别分别为：叔丁醇，加热温度在在110℃，回流24h。
其中，步骤(4)中2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.2～1:2，试剂类别分别为：水、丙醇、乙醇、二氯甲烷，加热温度在在20～70℃，回流1～6h，调节PH至5～9。
优选的，步骤(4)中2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.5，试剂类别分别为：丙醇，加热温度在在40℃，回流3h，调节pH至7。
进一步优选的，本发明的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取25g环十五酮并量取250ml环己烷于500ml的三口烧瓶中，量取约40ml乙二醇并称取5.8g对甲基苯磺酸，分别倒入三口烧瓶中，加热回流，反应约12h。冷却至室温，萃取3次，合并有机相，干燥后过滤，最后减压蒸馏浓缩除去溶剂。
(2)称取20.75gN-溴代琥珀酰亚胺和量取110ml的丙酮于250ml的三口烧瓶中，称取29.9g的环十五1,2-丙二醇缩酮置于三口烧瓶中，开启机械搅拌，在70℃下反应约5h，萃取减压蒸馏浓缩。
(3)称取30.6g2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮和量取100ml叔丁醇于250ml的三口烧瓶中，再称取23.8g叔丁醇钾于三口烧瓶中油浴加热至90℃，反应约12h，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂。
(4)称取23.25g2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮、7.15g对甲基苯磺酸于500ml的三口烧瓶中，并量取250ml的混合溶剂丙醇于烧瓶中，加热至40℃，反应约6h，反应结束后，调节pH值为7。减压蒸除丙醇，用乙酸乙酯进行萃取，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体。
本发明所述的2-环十五烯酮的合成路线，如下所示：
Figure GDA0003475037590000051
Figure GDA0003475037590000061
上述合成路线中出现的化合物1-5的中文名称：
化合物1：环十五酮
化合物2：环十五1,2-丙二醇缩酮
化合物3：2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮
化合物4：2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮
化合物5：2-环十五烯酮
上述化合物1-5是已知化合物。
本发明的制备方法，相对于现有的工艺而言，具有以下有益效果：
本发明合成路线简单，操作便利，用时短，成本低，通过本发明的方法制备得到的麝香酮具有纯度高和收率高等特点，对于提高药品质量，提高临床用药的安全性具有重大的意义。
附图说明
图1合成麝香酮(A)与标准品质谱图(B)的比较
具体实施方案
以下通过实施例对本发明作进一步的说明，但不作为本发明的限制
实施例1、2-环十五烯酮
称取25g环十五酮并量取250ml环己烷于500ml的三口烧瓶中，量取约40ml乙二醇并称取5.8g对甲基苯磺酸，分别倒入三口烧瓶中，加热回流，反应约12h。冷却至室温，加入饱和NaHCO3溶液萃取3次，合并有机相，干燥后过滤，最后减压蒸馏浓缩除去溶剂。浓缩产物融入110ml的丙酮于250ml的三口烧瓶中，称取29.9g的环十五1,2-丙二醇缩酮置于三口烧瓶中，开启机械搅拌，在70℃下反应约5h，萃取减压蒸馏浓缩。
上述浓缩液2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮和量取100ml叔丁醇于250ml的三口烧瓶中，再称取23.8g叔丁醇钾于三口烧瓶中油浴加热至90℃，反应约12h，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂。浓缩液中加入7.15g对甲基苯磺酸于500ml的三口烧瓶中，并量取250ml的混合溶剂丙醇于烧瓶中，加热至40℃，反应约6h，反应结束后，调节pH值为7。减压蒸除丙醇，用乙酸乙酯进行萃取，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体，收率为85％。
实施例2、2-环十五烯酮
称取25g环十五酮并量取250ml环己烷于500ml的三口烧瓶中，量取约40ml乙二醇并称取5.8g对甲基苯磺酸，分别倒入三口烧瓶中，加热回流，反应约12h。冷却至室温，加入饱和NaHCO3溶液萃取3次，合并有机相，干燥后过滤，最后减压蒸馏浓缩除去溶剂。浓缩产物融入110ml的丙酮于250ml的三口烧瓶中，称取29.9g的环十五1,2-丙二醇缩酮置于三口烧瓶中，开启机械搅拌，在70℃下反应约5h，萃取减压蒸馏浓缩。
上述浓缩液2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮和量取100ml叔丁醇于250ml的三口烧瓶中，再称取23.8g叔丁醇钾于三口烧瓶中油浴加热至90℃，反应约12h，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂。浓缩液中加入7.15g对甲基苯磺酸于500ml的三口烧瓶中，并量取250ml的混合溶剂丙醇于烧瓶中，加热至60℃，反应约6h，反应结束后，调节pH值为7。减压蒸除丙醇，用乙酸乙酯进行萃取，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体，收率为75％。
实施例3、2-环十五烯酮
称取25g环十五酮并量取250ml环己烷于500ml的三口烧瓶中，量取约40ml乙二醇并称取5.8g对甲基苯磺酸，分别倒入三口烧瓶中，加热回流，反应约12h。冷却至室温，干燥后过滤，最后减压蒸馏浓缩除去溶剂。浓缩产物融入110ml的丙酮于250ml的三口烧瓶中，称取29.9g的环十五1,2-丙二醇缩酮置于三口烧瓶中，开启机械搅拌，在70℃下反应约5h，萃取减压蒸馏浓缩。
上述浓缩液2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮和量取100ml乙醇于250ml的三口烧瓶中，再称取23.8g叔丁醇钾于三口烧瓶中油浴加热至90℃，反应约12h，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂。浓缩液中加入7.15g对甲基苯磺酸于500ml的三口烧瓶中，并量取250ml的混合溶剂丙醇于烧瓶中，加热至60℃，反应约6h，反应结束后，调节pH值为7。减压除去丙醇，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体，收率为53％。
实施例4、2-环十五烯酮成品纯度100％LC-MS检测图谱
图1合成麝香酮(A)与标准品质谱图(B)的比较。

Claims (10)

1.一种麝香酮中间体2-环十五烯酮的合成方法，所述方法，包括以下步骤：
(1)环十五酮于三口烧瓶中溶于环己烷，分别加入乙二醇，对甲基苯磺酸，到三口烧瓶中，加热回流，冷却至室温，溶液调pH值，萃取3次，减压蒸馏浓缩；
(2)N-溴代琥珀酰亚胺于三口烧瓶中溶于丙酮，加入环十五1,2-丙二醇缩酮，开启机械搅拌，反应结束后，减压蒸馏浓缩，得到褐色油状液体；
(3)2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮于三口烧瓶中溶于叔丁醇，再加入叔丁醇钾于三口烧瓶中油浴加热回流，反应结束后，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂；
(4)2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮、对甲基苯磺酸于三口烧瓶中，使其溶于丙醇中，加热反应，反应结束后，调节pH值，减压蒸除丙醇，用乙酸乙酯进行萃取，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中的环十五酮与乙二醇的摩尔比1:2～1:10；环十五酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.2～1:1，加热温度40～100℃，回流5～15h。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中的环十五酮与乙二醇的摩尔比1:3.5；环十五酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.3，加热温度85℃，回流12h。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中的环十五1,2-丙二醇缩酮与N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比1:1～1:3，加热温度40～80℃，回流3～10h。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中的环十五1,2-丙二醇缩酮与N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比1:1.1，加热温度70℃，回流5h。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮与叔丁醇钾的摩尔比1:1～1:4，加热温度100～125℃，回流12～36h。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮与叔丁醇钾的摩尔比1:2.5，加热温度110℃，回流24h。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.2～1:2，加热温度20～70℃，回流1～6h，调节PH至5～9。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮与对甲基苯磺酸的摩尔比1:0.5，加热温度40℃，回流3h，调节pH至7。
10.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：
(1)称取25g环十五酮并量取250ml环己烷置于500ml的三口烧瓶中，量取40ml乙二醇并称取5.8g对甲基苯磺酸，分别倒入上述三口烧瓶中，加热回流，反应12h，冷却至室温，萃取3次，合并有机相，干燥后过滤，最后减压蒸馏浓缩除去溶剂；
(2)称取20.75gN-溴代琥珀酰亚胺和量取110ml的丙酮置于250ml的三口烧瓶中，称取29.9g的环十五1,2-丙二醇缩酮置于上述三口烧瓶中，开启机械搅拌，在70℃下反应5h，萃取减压蒸馏浓缩；
(3)称取30.6g2-溴代环十五1,2-丙二醇缩酮和量取100ml叔丁醇置于250ml的三口烧瓶中，再称取23.8g叔丁醇钾置于上述三口烧瓶中油浴加热至90℃，反应12h，冷却至室温，萃取，收集有机相，减压蒸馏除去溶剂；
(4)称取23.25g 2-环十五烯1,2-丙二醇缩酮、7.15g对甲基苯磺酸置于500ml的三口烧瓶中，并量取250ml的丙醇置于上述三口烧瓶中，加热至40℃，反应6h，反应结束后，调节pH值为7；减压蒸除丙醇，用乙酸乙酯进行萃取，旋蒸浓缩，得到深褐色油状液体。
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