一种大马酮的工业制造方法技术

本发明专利技术提供了一种大马酮的工业制造方法，其特征在于：由化合物A与化合物B发生成环反应形成化合物C，化合物C经还原反应得到化合物D，化合物D与3-羟基-1-丁炔反应形成化合物E，化合物E经重排获得目标大马酮；本发明专利技术对生产工艺和合成路线进行了优化，在本发明专利技术的生产过程中，副反应少，后处理方便，生产条件温和，适合于工业化的生产模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机合成领域，具体地，涉及一种大马酮的工业制造方法。
技术介绍
大马酮类香料是含13个碳原子的芳香化合物。为无色至淡黄色透明液体，相对密度为0.92-0.96，折光率为1.4-1.6，常压下沸点很高，在真空状况下(0.01-13.3pa)，沸点为40-60℃，具体数值随各异构体的结构不同而异。大马酮类香料可溶于乙醇和有机溶剂中，不溶于水，都具有强烈的类似玫瑰的芳香。一般来说，香料必须和其他数种或数十种天然香料和单体香料调配成香精以后，才能作为化妆品、食品、香水、烟草和饮料等的赋香剂，这些名贵香料用量虽然很少，但它能使香气更加清新宜人。但是其价格昂贵，而且多依进口来实现高端产品的上的应用或仅作学术研究之用。60年代中，由著名化学家Ohloff从保加利亚玫瑰花精油中发现；70年代初，Demole等人又首次从保加利亚玫瑰花精油中分离出其β异构体等单体。并报道了全合成，由于它们是名贵香精的必要组分，十多年来，许多人致力于它们的全合成，该全合成的策略往往是开链或脂环单萜和三碳砌块的联结。如：Ohloff从大马醇的ene型光氧化，环氧酸性开环和脱水，但与变链的烯丙醇双键相比，脂环烯丙醇双键发生ene型光氧化应该很慢。如下反应方程式所示：上述合成过程相当的复杂和繁琐，显然不适用于大批量工业化生产。故而，至今还没有一条成熟路线可大规模地合成大马酮类香料。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述缺陷，提供一种合成步骤少，操作相对简单的，适用于工业化生产的大马酮的制造方法。具体地，本专利技术提供的大马酮的工业制造方法，其特征在于：由化合物A与化合物B发生成环反应形成化合物C，化合物C经还原反应得到化合物D，化合物D与3-羟基-1-丁炔反应形成化合物E，化合物E经重排获得目标大马酮；其中，上述化合物A的结构式如下所示：上述化合物B的结构式如下所示：上述化合物C的结构式如下所示：和/或上述化合物D的结构式如下所示：和/或上述化合物E的结构式如下所示：和/或在本专利技术中目标大马酮为δ-大马酮，其分子式如下所示：具体反应方程式如下所示：此外，本专利技术还提供了上述大马酮工业制造方法的具体工艺步骤：步骤一、将化合物A与化合物B投入反应釜中，加入碱性催化剂，于-10℃-110℃的反应温度下反应1-6小时；在上述步骤一中，化合物A与化合物B的摩尔比为1:0.8-1.2；在上述步骤一中，化合物A与碱性催化剂的摩尔比为1:0.1-2。上述碱性催化剂可选自甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。上述反应可在有机溶剂环境下进行；上述有机溶剂可选自甲醇、乙醇、DMF、DMSO、二氧六环、乙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、芳香烃、四氢呋喃、乙腈、丙酮、乙醚中的一种或几种的混合物，优选自乙醇、DMF、DMSO、二氧六环中的一种。步骤二、于上述反应液中，加入还原剂，于-10℃-110℃的反应温度下反应1-15小时；在上述步骤二中，还原剂与化合物A的摩尔比为1:0.5-1.2。上述还原剂可以为NaBH4，或四氢铝锂，或三氟化硼和硼氢化钠等可用于将羰基还原为羟基的还原剂。或者在保护气保护的情况下进行，为防止反应过于剧烈，应当在低温(0℃以下)条件下，分批缓慢的将NaBH4加入至乙酸中形成还原剂，后进行还原反应。上述反应过程也可在有机溶剂环境下进行；上述有机溶剂可选自甲醇、乙醇、DMF、DMSO、二氧六环、乙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、芳香烃、四氢呋喃、乙腈、丙酮、乙醚中的一种或几种的混合物。步骤三、于上述反应液中，加入3-羟基-1-丁炔和碱性催化剂，于-10℃-110℃的反应温度下反应1-5小时，将反应体系调至中性或弱酸性；在上述步骤三中，3-羟基-1-丁炔与化合物A的摩尔比为1:0.5-1.2。在上述步骤三中，化合物A与碱性催化剂的摩尔比为1:0.1-2。上述反应也可在有机溶剂环境下进行；上述有机溶剂可选自甲醇、乙醇、DMF、DMSO、二氧六环、乙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、芳香烃、四氢呋喃、乙腈、丙酮、乙醚中的一种或几种的混合物，优选自醇类溶剂。上述碱性催化剂可选自氢化钠、氢化钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。步骤四、于上述反应液中，加入质子酸，回流反应1-2小时，经后处理获得大马酮纯产品。在上述步骤四中，质子酸与化合物A的摩尔比为1:0.1-2。上述反应可在有机溶剂环境下进行；上述有机溶剂可选自甲醇、乙醇、DMF、DMSO、二氧六环、乙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、芳香烃、四氢呋喃、乙腈、丙酮、乙醚中的一种或几种的混合物，优选自乙酸。上述质子酸可选自高铝酸、甲基磺酸、三氟乙酸、三氟甲基磺酸、硫酸、盐酸、醋酸等质子酸。上述步骤一至四的反应，还可在保护气保护的环境下进行。上述步骤一至四的反应中，每步反应结束后可直接进行下一步反应或蒸除溶剂后进行下一步的反应，还可进行简单的过滤、萃取等步骤。上述后处理的步骤为将反应物倒入冷的稀酸溶液中，用有机溶剂萃取，将有机溶剂层用弱碱液洗涤，经水洗，干燥后，浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得纯产品。本专利技术的作用和效果：本专利技术提供的生产方法简单，区别于现有技术中复杂的生产方式，苛刻的生产条件，本专利技术一步即可实现目标产物的合成。且产率相对于现有技术的多
步合成来说，能提高至少50％。由于传统方案中的多步合成，且几乎每步完成后都需要进行纯化的过程，且工艺条件苛刻，因此，其产率相对较低，成本提高的同时，也增加了生产上的操作困难，对制造工人的操作要求相对较高，而本专利技术不但合成工艺简单，工艺条件温和，且其在合成大马酮时的产率可高达75％及以上。因此,本专利技术对生产工艺和合成路线进行了优化，在本专利技术的生产过程中，副反应少，后处理方便，生产条件温和，且成本低廉，仅为紫罗兰法的1/10左右，是一种适合于工业化的生产模式。具体实施方式于反应釜中加入1L乙醇，将1000g 2-甲基-3-戊酮与860g丙烯酸甲酯投入反应釜中，搅拌均匀，加入100g乙醇钠，于60℃的反应温度下反应2小时，冷却至室温；在氮气保护的情况下，于-10℃的温度下加入200g NaBH4，缓慢升温至室温下，反应3小时，停止反应，冷却至室温，加入25％的乙酸溶液调节pH至5.5-6.5之间，乙醚萃取多次，取有机层，减压浓缩；于上述反应液中，加入1L乙醇，在-10℃的温度下加入700g 3-羟基-1-丁炔，边搅拌边分批缓慢加入100g氢氧化钠粉末，缓慢升温至60℃的反应温度下反应2小时，滤去不溶物，减压蒸去溶剂，用25％的乙酸溶液将反应体系调至pH至5.5-6.5之间；于上述反应液中，加入500ml乙酸，缓慢滴加100g浓硫酸，缓慢升温至回流，反应2小时；将反应物倒入冷的100ml的15％的稀硫酸酸溶液中，用100ml乙醚萃取2次，
分离出有机层，分别用100ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤2次，用100ml冰水洗涤2次，用无水硫酸镁干燥后，浓缩过柱或重结晶或蒸馏获得大马酮纯产品1610g。在本实施例中，2-甲基-3-戊酮与丙烯酸甲酯的摩尔比还可以为1:0.8或1：1.1或1：乙醇钠还可以为氢化钠、氢化钾、甲醇钠、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾替代，1.2；2-甲基-3-戊酮与上述碱性催化剂的摩尔比还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大马酮的工业制造方法，其特征在于：由化合物A与化合物B发生成环反应形成化合物C，化合物C经还原反应得到化合物D，化合物D与3‑羟基‑1‑丁炔反应形成化合物E，化合物E经重排获得目标大马酮；其中，所述化合物A的结构式如下所示：所述化合物B的结构式如下所示：所述化合物C的结构式如下所示：所述化合物D的结构式如下所示：所述化合物E的结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种大马酮的工业制造方法，其特征在于：由化合物A与化合物B发生成环反应形成化合物C，化合物C经还原反应得到化合物D，化合物D与3-羟基-1-丁炔反应形成化合物E，化合物E经重排获得目标大马酮；其中，所述化合物A的结构式如下所示：所述化合物B的结构式如下所示：所述化合物C的结构式如下所示：所述化合物D的结构式如下所示：所述化合物E的结构式如下所示：2.如权利要求1所述的一种大马酮的工业制造方法，其特征在于，具体的工艺步骤如下所示：步骤一、将化合物A与化合物B投入反应釜中，加入碱性催化剂，于-10℃-110℃的反应温度下反应1-6小时；步骤二、于上述反应液中，加入还原剂，于-10℃-110℃的反应温度下反应1-15小时；步骤三、于上述反应液中，加入3-羟基-1-丁炔和碱性催化剂，于-10℃-110℃的反应温度下反应1-5小时，将反应体系调至中性或弱酸性；步骤四、于上述反应液中，加入质子酸，回流反应1-2小时，经后处理获得大马酮纯产品。3.如权利要求2所述的一种大马酮的工业制造方法，其特征在于：在所述步骤一中，化合物A与化合物B的摩尔比为1:0.8-1.2；在所述步骤一中，化合物A与碱性催化剂的摩尔比为1:0.1-2。4.如权利要求2所述的一种大马酮的工业制造方法，其特征在于：在所述步骤二中，还原剂与化合物A的摩尔比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志训，
申请(专利权)人：王志训，
类型：发明
国别省市：上海;31