多烯醛的生产制造技术

一种生产多烯醛的方法，包括：使一种多烯Ｏ，Ｏ－亚乙基缩醛与一种１－烷氧基－１，３－二烯在一种路易士酸或布朗斯特德酸的存在下进行反应，在碱性或酸性条件下水解所得的缩合产物，并从该反应阶段得到的多烯衍生物中裂解掉醇。新的多烯Ｏ，Ｏ－亚乙基缩醛和同样是新的该方法中的缩合产物构成了本发明专利技术的又一个方面。最终产物主要为类胡萝卜素，该化合物具有相应的用途，例如用作食品、动物产品等的着色剂和染色剂。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过酸催化的缩合反应从乙酰化的短链多烯醛和烷氧基二烯生产多烯醛的新方法。路易士酸催化的α,β-不饱和醚(烯醇醚)加成到缩醛上已经公知很长时间了，并且可以追溯到Muller-Cunradi和Pieroh所作的工作(见US2,165,962)。Hoaglin和Hirsch[J.A.C.S.71,3468pp(1949)]进一步研究了该反应并拓宽了其可能的应用，在这方面，Isler等人在1950s’同样进行了针对β-胡萝卜素、藏花酸二醛、番茄红素和β-脱甲基类胡萝卜素的合成[见Helv.Chem.Acta 39,249pp和463pp(1956),ibid.42,854pp(1959)和US2,827,481及US2,827,482]。之后，Mukaiyama[Angew.Chem.89,858pp(1977)和Org.Reactions 28.203pp(1982)]通过使用容易得到的三甲基甲硅烷基烯醇醚而发展了该反应。烯醇烷基醚与环状缩醛(例如亚乙基缩醛)的反应也是已知的；这种加成提供了含有两个环氧原子的环状化合物，例如1,4-二氧杂环庚烷[见Mikhailov等人，Izv.Akad.Nauk.SSSR,Otd.Khim.Nauk.1960,1903pp/Chem.Abs.55,13409f(1961)和DE1,031,301/Chem.Abs.54,22712d(1960)]。第一个路易士酸催化的1-烷氧基-1,3-二烯(烯醇醚)与α,β-不饱和醚的缩合反应是由Nazarov和Krasnaya[J.Gen.Chem.USSR 28,2477pp(1958)]及Makin[Pure & Appl.Chem.47,173pp(1976),J.Gen.Chem.USSR 31,3096pp(1961)和32,3112pp(1962)]报道的。这里可以看到，缩醛与二烯醇醚的偶合在其γ-位专一性地发生，形成链增长的α,β-不饱和缩醛，然而该缩醛与第一个缩醛发生竞争，进一步与二烯醇醚反应，形成链进一步增长的α,β-不饱和缩醛等[调聚物形成，又参见Chemla等人，Bull.Soc.Chim.Fr.130,200pp(1993)]。由于这个原因，这样的缩合不能用于合成目的、特别是脱甲基类胡萝卜素的合成[Isler等人，Adv.Org.Chem.4,115pp(1963)]。不仅1-烷氧基-1,3-二烯，而且三甲基甲硅烷氧基二烯[CH2=CH-CH=CH-OSi(CH3)3型的]可以在路易士酸催化剂的存在下(例如Mukaiyama等人在Chem.Lett.1975,319pp中所公开的)与α,β-不饱和缩醛发生缩合。在这种偶合中，进攻似乎也是专一性地在二烯体系的末端(γ-)碳原子上发生，以便形成“γ-产物”[参见Mukaiyama等人，Bull.Chem.Soc.Jap.50,1161pp(1077)和日本专利公开(特开)36,645/1977/Chem.Abs.87,201825t(1977)]。和与1-烷氧基-1,3-二烯的反应(其中产生α,β-不饱和缩醛)相比较，三甲基甲硅烷氧基二烯与缩醛的反应产生一种不再与二烯反应的醛(没有调聚物形成)。因此，要求使用少量的作为催化剂的溴化锌和许多其它的路易士酸[Fleming等人，Tetr.Lett.1979,3209pp和Chimia34,265pp(1980)以及Brownbridge,Synth.1983,85pp]。通过使用这种方法，Mukaiyama等人合成了维生素A[参见特开36,645/1977,Chem.Lett.1975,1201pp和Bull.Chem.Soc.Japan 51,2077pp(1978)],Rhone-Poulenc公司的研究人员开发了合成类胡萝卜素和维生素A的新路线(参见DOS2,701,489和A.E.C.Societe deChimie Organique et Biologique No.7824350)。如果能够提高所要的…CH=CH-CH(氧烷基1)-CH2-CH=CH-CH(氧烷基1)(氧烷基2)类型的初级产物的产率并抑制调聚物的形成，则上述的以Nazarov和Krasnaya、Makin及Chemla等人的工作为基础的路易士酸催化的二烯醇醚与α,β-不饱和缩醛的缩合反应将是一种很有价值的合成脱甲基胡萝卜醛和双-脱甲基胡萝卜醛的方法。因此，可以通过水解缩醛基团C(氧烷基1)(氧烷基2)并裂解烷基1OH而从该初级产物得到所要的CH=CH-CH=CH-CH=CH-CHO型的多烯醛。另外，除了在该反应中双键的形成在催化条件下进行这个事实外，不要求有含磷、硅或硫的试剂。科技文献中少为人知的是α,β-不饱和亚乙基缩醛与三甲基甲硅烷氧基二烯的偶合反应。与“通常的”二烯醇醚和二烷基缩醛的缩合反应相似，以中等产率得到下列方程的产物[也参见Chem.Lett.1975,319pp和Bull.Chem.Soc.Japan 50,1161pp(1977)] 本专利技术的目的是从多烯醛开始，生产链增长的多烯醛，同时尽可能地避免上述的现有技术的缺陷，并代替以前用于该目的的Wittig、Homer或Julia反应。本专利技术的这个目的可以通过下列方法实现使一种多烯O,O-亚乙基缩醛与一种1-烷氧基-1,3-二烯在一种合适的催化剂(即路易士酸或布朗斯特德酸)存在下进行反应，得到相应的链增长的亚乙基缩醛形式的δ-烷氧基-α,β-不饱和多烯醛；把该亚乙基缩醛水解为相应的醛；最后在碱性或酸性条件下，从该醛中裂解γ-位的烷醇，得到所要的共扼多烯醛。不仅1-烷氧基-1,3-二烯与多烯O,O-亚乙基缩醛的反应是新的，而且该反应(正如所看到的)专一性地发生在对烷氧基二烯的γ-位的进攻。δ-烷氧基-α,β-不饱和多烯O,O-亚乙基缩醛的形成必须被看作为一个完全的惊喜。通过水解后碱或酸诱导的烷基醇的裂解，形成了一个(共扼的)C-C双键，而不需要含磷、硅或硫的试剂，这与迄今为止本领域常用的方法形成了对比。因此，本专利技术涉及一种生产下列通式的多烯醛的方法 其中A代表一价的、未取代或被甲基取代的、共扼的多烯基，而R1和R2每个代表氢或甲基，而且-CH=CH-C(R1)=C(R2)-CHO基位于基团A的共扼链的末端位置，该方法包括使一种下列通式的多烯O,O-亚乙基缩醛 其中A如上定义，而且其中亚乙基缩醛基 位于基团A的共扼链的末端位置，而R3和R4每个代表氢或C1-4烷基，与下列通式的1-烷氧基-1,3-二烯 其中R1和R2如上定义，而R5代表C1-6烷基在一种路易士酸或布朗斯特德酸的存在下反应，得到下列通式的化合物 其中A,R1,R2,R3,R4和R5如上定义，水解Ⅳ的化合物，并在碱性或酸性条件下从这样得到的下列通式的化合物中裂解掉烷醇R5OH 其中A,R1,R2和R5如上定义，而且其中-CH(OR5)-CH2-C(R1)=C(R2)-CHO基位于基团A的共扼链的末端位置。本专利技术的方法主要可以用于所有上述的其中亚乙基缩醛基位于多烯链的末端的式Ⅱ的多烯O,O-亚乙基缩醛的情况。在这样的产物中，将会发现下列小类[用类胡萝卜素化学领域中常用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产下列通式的多烯醛的方法： Ａ－ＣＨ＝ＣＨ－＊＝＊－ＣＨＯ Ⅰ 其中 Ａ代表一价的、未取代或被甲基取代的、共扼的多烯基，而 Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］每个代表氢或甲基，而且－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ（Ｒ↑［１］）＝Ｃ（Ｒ↑［２］）－ＣＨＯ基位于基团Ａ的共扼链的末端位置， 该方法包括使一种下列通式的多烯Ｏ，Ｏ－亚乙基缩醛 ＊＊＊ Ⅱ 其中 Ａ如上定义，而且其中亚乙基缩醛基 ＊＊＊ 位于基团Ａ的共扼链的末端位置，而 Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］每个代表氢或Ｃ↓［１－４］烷基， 与下列通式的１－烷氧基－１，３－二烯： ＣＨ↓［２］＝＊－＊＝ＣＨ－ＯＲ↑［５］ Ⅲ 其中 Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］如上定义，而 Ｒ↑［５］代表Ｃ↓［１－６］烷基 在一种路易士酸或布朗斯特德酸的存在下反应，得到下列通式的化合物： Ａ－＊－ＣＨ↓［２］－＊＝＊－＊ Ⅳ 其中Ａ，Ｒ↑［１］，Ｒ↑［２］，Ｒ↑［３］，Ｒ↑［４］和Ｒ↑［５］如上定义； 水解Ⅳ的化合物，并在碱性或酸性条件下从这样得到的下列通式的化合物中裂解掉烷醇Ｒ↑［５］ＯＨ Ａ－＊－ＣＨ↓［２］－＊＝＊－ＣＨＯ Ⅴ 其中Ａ，Ｒ↑［１］，Ｒ↑［２］和Ｒ↑［５］如上定义，而且其中－ＣＨ（ＯＲ↑［５］）－ＣＨ↓［２］－Ｃ（Ｒ↑［１］）＝Ｃ（Ｒ↑［２］）－ＣＨＯ基位于基团Ａ的共扼链的末端位置。...

【技术特征摘要】
EP 1997-11-27 97120814.51．一种生产下列通式的多烯醛的方法其中A代表一价的、未取代或被甲基取代的、共扼的多烯基，而R1和R2每个代表氢或甲基，而且-CH=CH-C(R1)=C(R2)-CHO基位于基团A的共扼链的末端位置，该方法包括使一种下列通式的多烯O,O-亚乙基缩醛其中A如上定义，而且其中亚乙基缩醛基位于基团A的共扼链的末端位置，而R3和R4每个代表氢或C1-4烷基，与下列通式的1-烷氧基-1,3-二烯其中R1和R2如上定义，而R5代表C1-6烷基在一种路易士酸或布朗斯特德酸的存在下反应，得到下列通式的化合物其中A,R1,R2,R3,R4和R5如上定义；水解Ⅳ的化合物，并在碱性或酸性条件下从这样得到的下列通式的化合物中裂解掉烷醇R5OH其中A,R1,R2和R5如上定义，而且其中-CH(OR5)-CH2-C(R1)=C(R2)-CHO基位于基团A的共扼链的末端位置。2．根据权利要求1的方法，其中所用的多烯O,O-亚乙基缩醛为下列通式的化合物其中R代表基团(a)或(b)而R3和R4如权利要求1所定义，R6和R7各自独立地代表氢、受保护或未受保护的羟基或者是受保护或未受保护的氧基，m代表0、1、2、3或4,n代表0或1,p代表0、1或2，而q代表0、1、2或3，在经过本发明的多步方法后，该化合物转变为相应的下列通式的脂环烃-脂肪烃多烯醛或者转变为相应的下列通式的脂肪烃多烯醛而且当式Ⅰ的产物中存在基团(a)时，需要时可以把存在的保护基裂解掉。3．根据权利要求2的方法，其中R代表其中R6和R7都代表氢、而n代表0的基团(a)。4．根据权利要求1-3的任何一项的方法，其中使用作为路易士酸的氯化锌、溴化锌、四氯化钛、高氯酸锂、三氟化硼合乙醚或氯化铁(Ⅲ)，或使用作为布朗斯特德酸的对甲苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、硫酸或三氟乙酸。5．根据权利要求1-4的任何一项的方法，其中以大约占式Ⅱ或Ⅱ’的多烯O,O-亚乙基缩醛数量的0.5-5％mol的催化量使用路易士酸或布朗斯特德酸。6．根据权利要求1-5的任何一项的方法，其中每当量的多烯O,O-亚乙基缩醛与大约1.05-2当量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥古斯特拉蒂曼，
申请(专利权)人：霍夫曼拉罗奇有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]