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1、(10)申请公布号 CN 102653531 A (43)申请公布日 2012.09.05 C N 1 0 2 6 5 3 5 3 1 A *CN102653531A* (21)申请号 201110052615.5 (22)申请日 2011.03.04 C07D 309/32(2006.01) (71)申请人上海爱普植物科技有限公司 地址 201809 上海市嘉定区北和公路680号 申请人爱普香料集团股份有限公司 (72)发明人孟宪乐 (74)专利代理机构上海市华诚律师事务所 31210 代理人李平 (54) 发明名称 一种马索亚内酯的合成方法 (57) 摘要 一种马索亚内酯的合成方法,马索亚。
2、内酯是 一种名贵的香料,具有奶油香、椰子香、辛香、芹菜 香。本发明由己酸和乙酰乙酸乙酯为原料经五步 反应制备,工艺步骤中所涉及的反应都是经典的 精细化工单元反应,原料和试剂成本低廉、条件温 和,每步产率均较高。本发明提供的工艺路线成本 较低,适宜于工业化生产。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 1/2页 2 1.一种马索亚内酯的合成方法,包括以下步骤: (1)利用乙醇镁,己酰氯和乙酰乙酸乙酯制备2-乙酰基-2-己酰基乙酸乙酯,然后用氨 水室温下碱式分解制备己酰乙酸乙酯; (2)在氮。
3、气流中,将步骤(1)所得的己酰乙酸乙酯在碳酸氢钠作用下高温缩合制备 3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮; (3)将步骤(2)所得的3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮在浓硫酸作用下脱 己酰基制备6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮; (4)在高压釜中,将步骤(3)所得的6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮在雷尼镍的催化 作用下高压加氢制备3-羟基丁位癸内酯; (5)将步骤(4)所得的3-羟基丁位癸内酯在对甲苯磺酸作用下于溶剂中回流脱水制备 马索亚内酯。 2.根据权利1所述的马索亚内酯的合成方法,其特征在于:上述步骤(1)为:将 1.1-1.2倍摩尔当量。
4、乙醇镁与乙酰乙酸乙酯在溶剂中回流制得的乙酰乙酸乙酯镁盐,然后 加入等摩尔当量己酰氯制备得到2-乙酰基-2-己酰基乙酸乙酯,再用3-8倍摩尔当量的氨 水在室温下碱式分解,洗料后回收溶剂,减压蒸馏即可制备得己酰乙酸乙酯,其中所选溶剂 为:甲苯或氯仿或乙腈或四氢呋喃,反应式如下: 3.根据权利1所述的马索亚内酯的合成方法,其特征在于:上述步骤(2)为:将步骤 (1)所得的己酰乙酸乙酯中加入0.0010.01质量分数碳酸氢钠,通氮气置换空气,升温 至160-220度反应3-8小时,物料冷却后过滤,用甲醇洗涤得3-己酰基-6-戊基-2H-吡 喃-2,4(3H)二酮,反应式如下: 4.据权利1所述的马索亚。
5、内酯的合成方法,其特征在于所述:上述步骤(3)为将步 骤(2)所得的3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮和3-8倍重量比的浓硫酸加热 到80-100度反应0.5-1小时,冷却后倾入碎冰中,用乙醚萃取,有机相回收乙醚,得6-戊 基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮,反应式如下: 5.据权利1所述的马索亚内酯的合成方法,其特征在于所述:上述步骤(4)为在高压 釜中将步骤(3)所得的6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮和1-5质量分数的雷尼镍加入溶 剂中,加热到50-200度,在氢气压力为0.5-10Mpa条件下加氢至氢气不再被吸收,冷却后过 滤掉催化剂,回收溶剂即得3-羟基丁位癸。
6、内酯,其中所选溶剂为:甲醇或乙醇或乙酸乙酯, 权 利 要 求 书CN 102653531 A 2/2页 3 反应式如下: 6.据权利1所述的马索亚内酯的合成方法,其特征在于所述:上述步骤(5)为将步骤 (4)所得的3-羟基丁位癸内酯与质量分数为15对甲苯磺酸于溶剂中回流,用分水器 脱水反应至不再有水生成,回收溶剂后减压蒸馏即得目标产物马索亚内酯,其中所选溶剂 为:苯或甲苯或环己烷,反应式如下: 权 利 要 求 书CN 102653531 A 1/5页 4 一种马索亚内酯的合成方法 技术领域 0001 本发明涉及天然等同香料合成新工艺,特别是涉及一种马索亚内酯的合成方法。 背景技术 0002 马。
7、索亚内酯是一种名贵的香料,具有奶油香、椰子香、辛香、芹菜香,可用于黄油、 奶油、香草、桃子、杏仁、水果、坚果和烟草味香精配方中,存在于马索亚桂油、白酒、桂花和 甘蔗糖蜜中。马索亚内酯目前还没有成熟的工业化路线,生产规模较小,价格昂贵,国内目 前没有厂家生产,主要依靠进口。而马索亚内酯由于在自然界中含量稀少,每年产量有限, 不能满足人们对天然香料的追求。因此开发使用天然原料合成的马索亚内酯就成为一种迫 切的需要。 0003 马索亚内酯1937年首次由马索亚桂油中分离出来,之后人们对它的合成进行了 大量的研究,例如:Syn.Common.2004一篇文章报道了如下路线,该路线比较简洁,但第一 步用。
8、到了丁基锂,操作条件苛刻,成本较高,难以实现工业规模的生产。 0004 0005 日本专利JP2009078997A报道了使用丁烯内酯和己醛作为起始原料的合成路线, 但丁烯内酯价格昂贵,较难操作,同样也难以实现工业规模的生产。 0006 0007 目前报道的大多数合成路线步骤繁琐或原料成本高昂,没有商业价值,所以该香 料至今仍不能实现大规模的工业生产。 发明内容 0008 本发明的目的在于针对上述现有技术方法的缺点,提供一种马索亚内酯的合成方 法,由价格较低的试剂和原料,在较温和的条件制备,便于工业化生产。此外由本发明中的 合成路线,可以由天然原料出发,方便的制备天然马索亚内酯。 0009 本。
9、发明由己酰氯和乙酰乙酸乙酯为原料经五步反应制备,合成步骤简述如下图所 示。己酰氯可由己酸氯代获得,而己酸和乙酰乙酸乙酯均可较容易地获得天然原料,因此从 此路线可以在温和的条件下获得天然马索亚内酯。整体来看,这几步反应都是经典的精细 化工单元反应,原料和试剂成本低廉、条件温和、每步产率均较高。 0010 说 明 书CN 102653531 A 2/5页 5 0011 本发明的马索亚内酯的合成方法包括以下步骤: 0012 (1)利用乙醇镁,己酰氯和乙酰乙酸乙酯制备2-乙酰基-2-己酰基乙酸乙酯,然后 用氨水室温下碱式分解制备己酰乙酸乙酯; 0013 (2)在氮气流中,将步骤(1)所得的己酰乙酸乙酯。
10、在碳酸氢钠作用下高温缩合制 备3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮; 0014 (3)将步骤(2)所得的3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮在浓硫酸作用 下脱己酰基制备6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮; 0015 (4)在高压釜中,将步骤(3)所得的6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮在雷尼镍的 催化作用下高压加氢制备3-羟基丁位癸内酯; 0016 (5)将步骤(4)所得的3-羟基丁位癸内酯在对甲苯磺酸作用下于溶剂中回流脱水 制备马索亚内酯。 0017 其中上述步骤(1)为:将1.1-1.2倍摩尔当量乙醇镁与乙酰乙酸乙酯在溶剂中回 流制得的乙酰乙酸乙。
11、酯镁盐,然后加入等摩尔当量己酰氯制备得到2-乙酰基-2-己酰基乙 酸乙酯,再用3-8倍摩尔当量的氨水在室温下碱式分解,洗料后回收溶剂,减压蒸馏即可制 备得己酰乙酸乙酯,其中所选溶剂为:甲苯或氯仿或乙腈或四氢呋喃,反应式如下: 0018 0019 上述步骤(2)为:将步骤(1)所得的己酰乙酸乙酯中加入0.0010.01质量分 数碳酸氢钠,通氮气置换空气,升温至160-220度反应3-8小时,物料冷却后过滤,用甲醇洗 涤得3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮,反应式如下: 0020 说 明 书CN 102653531 A 3/5页 6 0021 上述步骤(3)为将步骤(2)所得的3。
12、-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮 和3-8倍重量比的浓硫酸加热到80-100度反应0.5-1小时,冷却后倾入碎冰中,用乙醚萃 取,有机相回收乙醚,得6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮,反应式如下: 0022 0023 上述步骤(4)为在高压釜中将步骤(3)所得的6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮 和1-5质量分数的雷尼镍加入溶剂中,加热到50-200度,在氢气压力为0.5-10Mpa条件下 加氢至氢气不再被吸收,冷却后过滤掉催化剂回收溶剂即得3-羟基丁位癸内酯;其中所选 溶剂为:甲醇或乙醇或乙酸乙酯,反应式如下: 0024 0025 上述步骤(5)为将步骤(4)所。
13、得的3-羟基丁位癸内酯与质量分数为15对甲 苯磺酸于溶剂中回流,用分水器脱水反应至不再有水生成,回收溶剂后减压蒸馏即得目标 产物马索亚内酯;其中所选溶剂为:苯或甲苯或环己烷,反应式如下: 0026 具体实施方式 0027 下面结合实施例详细说明本发明的方法。 0028 实施例一: 0029 步骤1:己酰乙酸乙酯的制备 0030 装有机械搅拌、温度计、回流管的5000ml三口烧瓶中,依次加入乙酰乙酸乙酯 300g、甲苯3L、乙醇镁360g,室温反应1小时,加热至回流,缓慢的滴加350g己酰氯,约2小 时内滴完,冷却后加入200ml 5HCl,50ml饱和氯化钠洗涤,再加入25氨水800ml,室温。
14、 下反应2小时,分液,用稀盐酸洗涤1h,饱和氯化钠,和水洗涤。回收甲苯,减压蒸馏,收集 87-92度/1mmHg的组分,得己酰乙酸乙酯,收率82。 0031 步骤2:3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮的制备 0032 向2000mL三口烧瓶中加入步骤(1)所得的己酰乙酸乙酯1000g,碳酸氢钠0.1g, 氮气置换,在氮气流中反应,220度反应3小时,冷却,剩余物料冷却,过滤,用少量甲醇洗涤 得产品3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮,产率85。 0033 1 H NMR(400MHz,CDCl 3 ):5.90(1H,s,H-5),3.05(2H,t,J7.5。
15、Hz,H-3b), 2.46(2H,t,J7.4Hz,H-6a),1.65(4H,m,H-3c,H-6b),1.33(8H,m),0.89(6H,t,J7.0Hz, 说 明 书CN 102653531 A 4/5页 7 H-3f,H-6e); 0034 步骤3:6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮的制备 0035 向5000mL三口烧瓶中加入1000g步骤(1)所得的3-己酰基-6-戊基-2H-吡 喃-2,4(3H)二酮,3000g浓硫酸,40g水,100度反应1小时,冷却,倾入5000g碎冰中,用乙 醚萃取,水洗涤两次后用5碳酸氢钠萃取,浓盐酸酸化,用醚萃取,回收醚,得黑色油状物 6-戊。
16、基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮520g,直接投入到下一步反应中,产率约80。 0036 1 H NMR(400MHz,CDCl 3 ):0.7-1.1(broad t,3H),1.1-1.9(m,6H),2.50(t,J 8Hz,2H),5.60(d,J2Hz,1H),6.02(d,J2Hz,1H),10.35(broad s,1H). 0037 步骤4:3-羟基丁位癸内酯的制备 0038 向2000mL高压釜中加入上一步反应产物6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮520g 溶于1000ml乙酸乙酯中,加入活性雷尼镍15g,加热到80度于1Mpa氢气压力下加氢,直至 反应釜内氢气压力不。
17、再下降,氢气不再被吸收为止,约需3小时加氢完毕。冷却后过滤掉催 化剂,回收乙酸乙酯,得羟基3-羟基丁位癸内酯500g,产率95。 0039 1 H NMR(400MHz,CDCl 3 ):0.7-1.1(broad t,3H),1.1-1.8(m,8H),1.8-3.1(m, 4H),3.85-4.5(m,3H). 0040 步骤5:马索亚内酯的制备 0041 向2000mL三口烧瓶中加入上一步反应产物3-羟基丁位癸内酯500g,1L苯,25g对 甲苯磺酸,回流,用分水器脱水反应至不再有水生成,至反应完毕反应约需5h,回收苯,减压 蒸馏得马索亚内酯,产率92。 0042 实施例二: 0043 。
18、步骤1:己酰乙酸乙酯的制备 0044 装有机械搅拌、温度计、回流管的5000ml三口烧瓶中,依次加入乙酰乙酸乙酯 300g、四氢呋喃3L、乙醇镁380g,室温反应1小时,加热至回流,缓慢的滴加350g己酰氯,约 2小时内滴完,冷却后加入200ml 5HCl,50ml饱和氯化钠洗涤,再加入25氨水1000ml, 室温下反应2小时,分液,用稀盐酸洗涤1h,饱和氯化钠,和水洗涤。回收甲苯,减压蒸馏,收 集87-92度/1mmHg的组分,收率80。 0045 步骤2:3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮的制备 0046 向2000mL三口烧瓶中加入己酰乙酸乙酯1000g,碳酸氢钠0.0。
19、5g,氮气置换,在氮 气流中反应,180度反应8小时,冷却,剩余物料冷却,过滤,用少量甲醇洗涤得产品,产率 83。 0047 步骤3:6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮的制备 0048 向5000mL三口烧瓶中加入1000g 3-己酰基-6-戊基-2H-吡喃-2,4(3H)二酮, 5000g浓硫酸,80g水,80度反应0.5小时,冷却,倾入5000g碎冰中,用乙醚萃取,水洗涤两 次后用5碳酸氢钠萃取,浓盐酸酸化,用醚萃取,回收醚,得黑色油状物520g,直接投入到 下一步反应中,产率约85。 0049 步骤4:3-羟基丁位癸内酯的制备 0050 向2000mL高压釜中加入上一步反应产物520g溶于1000ml乙醇中,加入活性雷尼 镍10g,加热到120度于3MP氢气压力下加氢,直至反应釜内氢气压力不再下降为止,约需 2.5小时加氢完毕。回收乙酸乙酯,得羟基3-羟基丁位癸内酯500g,产率95。 说 明 书CN 102653531 A 5/5页 8 0051 步骤5:马索亚内酯的制备 0052 向2000mL三口烧瓶中加入上一步反应产物3-羟基丁位癸内酯500g,1L环己烷, 10g对甲苯磺酸,回流脱水,至反应完毕反应约需6h,回收环己烷,减压蒸馏得马索亚内酯, 产率92。 说 明 书CN 102653531 A 。