CN1401622A - 一种由对甲苯酚合成香兰素及其类似物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种由对甲苯酚合成香兰素及其类似物的方法，以对甲苯酚为原料经过卤化、烷氧基化、氧化步骤制得产物，将原料在溶剂1中用卤素进行卤化，制得产物2－卤素－4－甲基苯酚在催化剂1及溶剂2的存在下与烷基金属化物反应，所得产物2－烷氧基－4－甲基苯酚在催化剂2和碱的存在下在溶剂3中用分子氧催化氧化后酸化提纯，该方法反应选择性高、三废排放量小、成本低、易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种香兰素及其类似物的合成方法，尤其涉及一种以对甲苯酚为原料，经卤化、烷氧基化和氧化合成香兰素及其类似物的方法。
背景技术
香兰素是一种用途广泛的食品添加剂，用来增加食品的奶油香味。也是一种重要的医药中间体。除可从香荚兰豆提取少量天然香兰素外，大量香兰素是依靠人工化学合成的。目前香兰素全世界的需求量已超过1万吨。因此，寻找生产成本低、对环境污染小、香气佳的合成路线是十分吸引人的工作。目前已报导的合成方法有很多：1.木质素法；2.愈创木酚法；3.对羟基苯甲醛法等。以上方法存在着不是原料不易得到价格高；就是污染严重的缺陷。对羟基苯甲醛法，具有合成路线短，三废较少等特点，但也存在选择性较低和中间体纯化较困难等缺陷，且不易实现工业化生产。
发明内容
鉴于上述状况，本发明的目的在于提供一种以对甲苯酚为原料，经卤化、烷氧基化、氧化反应合成香兰素及其类似物的方法。这一路线有反应选择性高、三废排放量小、成本低和易于工业化生产等优点。
本发明是这样实现的：该方法以对甲苯酚为起始原料，依此包括如下步骤：
(A)卤化：将原料对甲苯酚与溶剂1混合后，加入卤素进行卤化反应，
生成产物2-卤素-4-甲基苯酚；
(B)烷氧基化：产物2-卤素-4-甲基苯酚在催化剂1及溶剂2的存在下与烷基金属化物进行反应，生成产物2-烷氧基-4-甲基苯酚；(C)氧化制备香兰素及其类似物：产物2-烷氧基-4-甲基苯酚在催化剂2和碱的存在下在溶剂3中用分子氧催化氧化，经酸化提纯得到香兰素及其类似物；这一反应过程的分子结构式表述形式如下：
本发明步骤(A)中所使用的溶剂1是甲醇、乙醇、四氯化碳、氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、溴氯乙烷等，其用量为对甲酚重量的0.1-15倍，最佳用量1-5倍。所使用的卤素是氯气和溴素，其用量为对甲酚摩尔数的0.8-1.5倍，最佳用量0.9-1.1倍。
本发明步骤(B)中所使用的烷氧基金属化物是甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾、乙醇钾等，其用量为反应物摩尔数的1.5-6倍，最佳用量2-4倍。所使用的溶剂2是甲醇、乙醇、DMF、甲醇与DMF混合物、乙醇与DMF混合物、甲醇与三乙胺混合物、乙醇与三乙胺混合物、甲醇与三丁胺混合物、乙醇与三丁胺混合物，其用量为反应物重量的1-20倍。所使用的催化剂1是铜粉或铜的一价、二价化合物，包括氯化亚铜、溴化亚铜、碱式碳酸铜、氯化铜、溴化铜、硫酸铜、醋酸铜等，其用量为反应物重量的0.0001-0.2倍，最佳用量0.005-0.1倍。
本发明步骤(C)中所使用的催化剂2是钴粉或钴盐与铜盐、镍盐、锰盐的任意比例混合物，所用盐类包括盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐和硝酸盐等，其用量为反应物重量的0.0001-0.2倍，最佳用量0.005-0.1倍。所使用的溶剂3是甲醇、乙醇、丁醇、叔丁醇、丙醇、异丙醇等，其用量为反应物的1-20倍。所使用的碱是甲醇钠、乙醇钠、甲醇钾、乙醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾等，其用量为反应物摩尔数的1-10倍，最佳用量2-5倍。所使用的分子氧是指氧气和空气等含有分子氧的气体。
采用本发明的方法以对甲酚为原料，经卤化、烷氧基化、氧化反应合成香兰素及其类似物。这一方法各步反应选择性均很高、三废排放量小、成本低、易于工业化。
具体实施方式
通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不限止本发明内容。实施例1 香兰素的合成(A)卤化：2-溴-4-甲基苯酚合成
在100毫升三口瓶中加入对甲苯酚10克，氯仿20毫升，在搅拌冷却条件下，滴加15克溴和10毫升氯仿的混合液，控制内温5-10℃。滴加完毕，搅拌10分钟，蒸出溶剂后得到粗产物17.5克，气相色谱分析结果如下：氯仿0.1％，对甲酚0.1％，2-溴-4-甲基苯酚99％，2，6-二溴-4-甲基苯酚0.8％。(B)烷氧基化：4-甲基-2-甲氧基-苯酚合成的合成
250毫升三口瓶内加入18.7克2-溴-4-甲基苯酚，60克30％甲醇钠，10毫升DMF及2克氯化亚铜。在搅拌条件下，加热回流反应10小时。反应结束后，用硫酸中和至弱酸性，过滤，回收甲醇与DMF后得粗品14克，气相色谱分析结果如下：甲醇0.1％，DMF0.8％，2-甲氧基-4-甲基苯酚99％。(C)氧化合成香兰素
100毫升高压釜内加入2-甲氧基-4-甲基苯酚10克，30％甲醇钠15克，甲醇50毫升，氢氧化钠10克，氯化钴1克，氯化镍1克，加热至内温100度，通入空气氧化8小时。反应完毕后，冷却到室温，加入20毫升水，回收甲醇，然后用酸中和到弱酸性。冷却后，析出粗品香兰素，过滤，烘干，得粗品香兰素10克，气相色谱分析结果显示其纯度达到98.6％。实施例2 乙基香兰素的合成(A)卤化：2-溴-4-甲基苯酚合成步骤(A)同实施例1之步骤(A)。(B)烷氧基化：4-甲基-2-乙氧基-苯酚合成的合成
250毫升三口瓶内加入18.7克2-溴-4-甲基苯酚，100克17％乙醇钠，15毫升DMF及3克氯化亚铜。在搅拌条件下，加热回流反应15小时。反应结束后，用硫酸中和至弱酸性，过滤，回收乙醇与DMF后得粗品15克，气相色谱分析结果如下：乙醇0.2％，DMF0.9％，2-乙氧基-4-甲基苯酚98.9％。(C)氧化：乙基香兰素的合成
100毫升高压釜内加入2-乙氧基-4-甲基苯酚10克，17％甲醇钠50克，乙醇30毫升，氢氧化钠10克，氯化钴1.5克，氯化镍1克，加热至内温110度，通入空气氧化8小时。反应完毕后，冷却到室温，加入20毫升水，回收乙醇，然后用酸中和到弱酸性。冷却后，析出粗品乙基香兰素，过滤，烘干，得粗品乙基香兰素11克，气相色谱分析结果显示其纯度达到98.1％。
Claims (2)
1.一种由对甲苯酚合成香兰素及其类似物的方法，其特征在于，该方法以对甲苯酚为起始原料，依此包括如下步骤：
(A)卤化：将对甲苯酚与溶剂1混合后，加入卤素进行卤化反应，生成产物2-卤素-4-甲基苯酚；
(B)烷氧基化，产物2-卤素-4-甲基苯酚在催化剂1及溶剂2的存在下与烷基金属化物进行反应，生成产物2-烷氧基-4-甲基苯酚；
(C)氧化制备香兰素及其类似物，产物2-烷氧基-4-甲基苯酚在催化剂2和碱的存在下在溶剂3中用分子氧催化氧化，经酸化提纯得到香兰素及其类似物；
2.如权利要求1所述一种由对甲苯酚合成香兰素及其类似物的方法，其特征在于，所述的香兰素及其类似物是香兰素和乙基香兰素。
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