一种环十五内酯的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种环十五内酯的合成方法。该方法是采用以生物发酵法合成的十五烷二元酸为原料，经过酯化反应、水解、还原反应，生成十五碳羟基酸产物，再经过溴代、关环反应，经纯化后最终得到环十五内酯产品。这种环十五内酯的合成方法缩短了合成路线，降低了能耗，工艺简单，成本低，且环境污染小，工业可操作性强，易于实现工业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
环十五内酯又名黄蜀葵素,分子式是<:15112802，分子量是240.29，其结构简式如下 (CH2)14 —c==o—O——环十五内酯是一种重要的巨环麝香，天然存在于当归根油中，具有强烈、细腻而又优 雅的麝香香气。另外它又是一个很好的定香剂，能使香精持久地保持芳香气息，该化合物 外观为白色针状结晶，熔点36-37'C，沸点280。C。根据RIFM提供的资料，环十五内酯 的急性毒性数据口服LDs(^5g/Kg (大鼠)，皮试LDM^5g/Kg(兔子)。由于环十五内酯具有优良的性能以及高的附加值，吸引了各国科学家投入巨大的财力 和人力进行研究，目前己知的合成方法归纳起来有合成方法一以a ，"一十一炔酸为原料，与丁炔醇酯化，生成十一炔一 (10) —酸一丁炔(4)酯， 然后经环化加氢得十五碳内酯。此方工艺条件成熟，得率较高，目前己实现工业化。 合成方法二以ll一溴代十一垸酸和己二酸为原料，通过ll-醋酸基十一烷酸，己二酸单乙酯，15 一醋酸基十五垸酸乙酯，以及15-羟基十五烷酸，最后合成出目标化合物十五碳内酯，此法 工艺条件成熟，得率较高，已实现工业化，但合成路线长，投资大。合成方法三以壬二酸单乙酯做原料，经过Kulbe合成法电解制得十六烷二酸二乙酯。然后以 Hunsdiecker方法减去一个碳原子是溴代十五烷酸，于碱性中反应，得15—羟基十五烷酸， 然后经聚合，解聚得产品。此法工艺条件成熟，得率较高，是最早工业化的一种方法。合成方法四以十一烯酸为原料，在过氧化物存在下与四氢呋喃反应，然后甲酯化、水解、环化得 十五碳内酯。此法合成路线较短，原料易得，但工艺条件仍不成熟，现在仍处实验室研究 阶段。合成方法五以ll一溴代十一垸酸为原料，与丁炔醇进行分子间消除反应，然后氢化、环化得十五 碳内酯。此方法合成路线较短，工艺简单，但工艺条件不成熟，未能实现工业化。 合成方法六以十一炔酸为原料，与溴代丁炔醇发生分子间消除反应，然后氢化、环化得十五碳 内酯。此法合成路线短，但原料不易得到，目前仅停留在实验室研究阶段。 合成方法七4以十一烯酸甲酯为原料与乙酸一5—己烯酯在WC16和(Me)4Sn存在下发生反应，然后氢 化、水解、环化得十五碳内酯。此法合成工艺成熟，但乙酸一5—己烯酯不易得到，得率偏 低，难以工业化。合成方法八以ll-溴代十一垸酸碱金属盐为原料与格利雅试剂反应，然后低温下水解。分离环化得 十五碳内酯。此方法合成路线短，工艺条件较成熟但原料价高，目前仍处于实验室研究阶 段。合成方法九以ll-溴代十一垸酸为原料，首先制得十一烷酸的苯基砜，用4-氯-l-丁醇处理后再用对 甲苯磺酸使之内酯比，并用钠/汞齐或雷内镍除去苯基砜基得十五碳内酯。此法工艺条件 成熟，原料易得，但得率偏低，是早期实验室研究成果。合成方法十以芥子酸为原料，经臭氧化，制得十三垸二酸，然后还原得十二碳二醇，在HBr作用 下制得13-溴十三碳醇，让其与丙二酸二乙酯钠盐作用，水解脱羧，制得15-羟基十五垸酸， 环化得十五碳内酯。此法原料易得，但工艺路线长投资大，目前仅处于实验室研究阶段。合成方法十一以我国西南地区的一种油料植物——蒜头果油，经皂化得到的二十四碳一15—烯酸为 原料，通过臭氧化一还原反应制得15—羟基十五烷酸，然后经縮聚、解聚即得十五碳内酯、 此法工艺路线较短，得率较高，但原料来源有限，难以工业化。合成方法十二以十二碳二醇、丙烯酸甲酯为原料，十氢萘为溶剂，在过氧化叔丁醚催化下制得ll-羟基-十一烃基-Y-丁内酯，然后催化加氢得15-羟基十五烷酸，环化得十五碳内酯。此法工 艺路线较短，但得率偏低，目前仍停留于实验室研究阶段。合成方法十三以环己酮为原料，在酸性条件下与过氧化氢反应制得l， 1—二过氧化氢基二环己基过 氧化物，再与环戊酮反应，继而在癸垸中加热分解得十五碳内酯和大环碳氢化合物.此法 工艺路线短，原料易得，但工艺条件不成熟、得率低，难以工业化。以上这些已知的合成技术路线都各有其不足之处，有的原料不易得，价格贵、成本高； 有的反应步骤多、工艺流程长，生产条件苛刻，投资高、收率低、成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术的目的是这样实现的，该 环十五内酯的合成方法包括以下步骤(1) 由十五碳二元酸反应生成十五碳二酸二丁酯；(2) 由步骤(1)所得到的十五碳二酸二丁酯合成十五碳单酸单酯盐；(3) 将步骤(2)所得到的十五碳单酸单酯盐经酸化，处理得到十五碳单酸单酯；(4) 将步骤(3)得到的十五碳单酸单酯通过还原反应生成十五碳羟基酯；5(5) 将步骤(4)所得到的十五碳羟基酯通过水解反应生成十五碳羟基酸；(6) 将步骤(5)得到的十五碳羟基酸固体通过溴代反应得到十五碳羟基酸溴代产物;(7) 取定量的十五碳羟基酸溴代产物溶于有机溶剂中，关环反应得到环十五内酯粗品； (8 )将环十五内酯粗品提纯得到环十五内酯产品。进一步介绍本专利技术，上述步骤(1) - (8)具体为(1) 将十五碳二元酸与有机醇溶液混合，该有机醇可以是正丁醇、甲醇。在80 —120 'C搅拌条件下加入少量催化剂和适量的带水剂，该催化剂为固体酸，如NaHS(X等，该带水 剂为环己垸，反应时间为2 — 8个小时。过滤、水洗至中性，然后蒸馏除去有机溶剂，得到 卜五碳二酸二丁酯；(2) 将定量的氢氧化物溶于有机溶剂中，该氢氧化物为氢氧化钡、氢氧化钙，氢氧化 钾，以及氢氧化锂。有机溶剂为甲醇、乙醇。在0-50'C搅拌条件下缓慢滴加到步骤(1) 所得到的十五碳二酸二丁酯中，过滤、水洗，合成十五碳单酸单酯盐。反应时间为2—12 个小时；(3) 用酸溶液将步骤(2)所得到的十五碳单酸单酯盐的水溶液调成ra为酸性，该酸溶液为盐酸溶液，硫酸溶液。然后用有机溶剂萃取水相溶液多次，合并有机相，水洗至中 性，并干燥。蒸除溶剂后，得到的十五碳单酸单酯；(4) 在室温条件下，将步骤(3)得到的十五碳单酸单酯与硼氢化物和碘混合，溶于 有机溶剂中，在室温下反应1一6个小时。蒸除溶剂，再用有机溶剂萃取，洗至中性，干燥 后蒸除溶剂，得到十五碳羟基酯。该硼氢化物为硼氰化钠，该有机溶剂可以是乙酸乙酯， 也可以是乙睛，丙酮，四氢呋喃或者石油醚；(5) 将步骤(4)所得到的十五碳羟基酯与定量的氢氧化物混合，溶于有机溶剂，在 0—10(TC的条件下反应2 — 10个小时。该氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钙，氢氧化钾，以及氢氧化锂。蒸除溶剂后加水酸化至ra值为2。抽滤，得到十五碳羟基酸；(6) 将步骤(5)得到的十五碳羟基酸固体溶于氢溴酸和冰醋酸的混和溶液中，在无 氧，50—150'C的条件下反应10-36个小时，得到十五碳羟基酸溴代产物；(7) 取定量的十五碳羟基酸溴代产物溶于有机溶剂中，该有机溶剂可以为乙酸乙酯， 也可以是甲苯、二甲苯或者二甲基亚砜。在无水，20 — 10(TC条件下加入碳酸盐，该碳酸盐 可以是碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾，反应1-10个小时，蒸除有机溶剂，得到环十五内酯粗品；(8) 将环十五内酯粗品进行减压蒸馏，收集130-140°C/2mmHg的馏分，得到环十五内 酯产品，通过检测，环十五同内酯的含量为90%。反应收率为50%-60%。该方法工艺简单，能耗低，成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环十五内酯的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：　（１）由十五碳二元酸反应生成十五碳二酸二丁酯；　（２）由步骤（１）所得到的十五碳二酸二丁酯合成十五碳单酸单酯盐；　（３）将步骤（２）所得到的十五碳单酸单酯盐经酸化处 理，得到十五碳单酸单酯；　（４）将步骤（３）得到的十五碳单酸单酯通过还原反应生成十五碳羟基酯；　（５）将步骤（４）所得到的十五碳羟基酯通过水解反应生成十五碳羟基酸；　（６）将步骤（５）得到的十五碳羟基酸通过溴代反应生成十五 碳羟基酸溴代产物；　（７）取定量的十五碳羟基酸溴代产物溶于有机溶剂中，加入定量的碳酸盐粉末，反应后，蒸除有机溶剂，得到环十五内酯粗品；　（８）将环十五内酯粗品提纯得到环十五内酯产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戚一文，龚永富，
申请(专利权)人：戚一文，龚永富，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]