橡苔主香成份的化学合成制造技术

本发明专利技术属于有机化学中的碳环合成，以丙二酸二乙酯为原料，在甲醇钠的甲醇溶液中与２－已烯酮－４－缩合成环，同时发生酯交换反应，生成３，６－二甲基－－二氢－Ｂ－雷锁酸甲酯（１），（Ⅰ）在醋酸酐和浓硫酸中进行芳香化反应后，直接加盐水析出固体，得到２，４－二乙酰氧基－３，６－二甲基一苯甲酸甲酯（Ⅱ），（Ⅱ）在甲醇钠的甲醇溶液中经水解和酯交换制得橡苔主香成分３，６－二甲基－Ｂ－雷锁酸甲酯．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属於有机化学中的碳环合成橡苔是生长在橡树上的一种寄生地衣，出产在地中海沿岸国家。由于需要量日益增加，天然资源已不能满足需求，所以人们开展了橡苔主香成份的化学合成工作，在西德公开专利2，359，233(1974)中报导了用丙二酸二甲酯做原料，在甲醇钠的甲醇溶液中缩合得到3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯，再用N-溴代己内酯胺等试剂使其芳香化，得到橡苔主香成份-3，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯。由於丙二酸二甲酯和N-溴代己内酯胺等原料价格昂贵，用N-溴代己内酰胺芳香化，反应的时间长，所以无法降低成本。西德公开专利2，653，177(1978)用了醋酸酐，浓硫酸等廉价试剂使3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯芳香化，但是操作方法和处理过程十分繁锁，消耗了大量的溶剂和试剂。将芳香化产物2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯(化合物Ⅱ)蒸馏纯化，产率很低。再用对甲苯磺酸使化合物Ⅱ水解，反应时间长达54小时，得到棕色产物，需要用活性碳脱色，不仅难除弃有色物质，而且产率低，只有百分之六十左右。所以产品成本仍然很高，操作也不方便。为了寻找一条原料廉价，操作简便，生产流程经济合理的橡苔主香成份的合成路线，本专利技术采用丙二酸二乙酯为原料，在甲醇钠的甲醇溶液中与2-己烯酮-4缩合环化和酯交换反应获得化学结构为 的3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯(化合物Ⅰ)。在上述缩合反应体系中，所有的酯类化合物同时进行着酯交换反应丙二酸二乙酯经酯交换生成丙二酸二甲酯，进而缩合得到化合物Ⅰ;而丙二酸二乙酯直接与2-己烯酮-4缩合成3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸乙酯，也经酯交换为甲酯化合物(Ⅰ)，所以甲酯化合物(Ⅰ)成为主要产物，占产物95%以上，5%以下的乙酯产物将在以后的反应中转换为甲酯(Ⅰ)。化合物(Ⅰ)在醋酸酐和浓硫酸溶液中进行芳香化反应，在反应结束后直接加冷盐水析出固体，得到2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯(Ⅱ)，化学结构式为 化合物(Ⅱ)。在甲醇钠的甲醇溶液中，再经酯交换和水解反应，用盐酸酸化，得到化学结构式为 的产物3，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯(Ⅲ)。第一步缩合反应留下的5%以下的乙酯此时经酯交换生成产物(Ⅲ)。本专利技术中的缩合环化和酯交换反应的具体步骤是，丙二酸二乙酯加到甲醇钠的甲醇溶液中，再加入2-己烯酮-4，丙二酸二乙酯与2-己烯酮-4的克分子比为1∶0.8-1，加热回流8-10小时，除弃溶剂，加水，用稀盐酸酸化，固体析出，过滤，水洗至中性，干燥得到化合物(Ⅰ)。本专利技术中的芳香化反应是使化合物(Ⅰ)在过量的醋酸酐存在下，在氮气流中搅拌，加浓硫酸，化合物(Ⅰ)与浓硫酸的克分子比为1∶1-2，然后在110℃反应1-1.5小时，冷后在冰水浴中搅拌，逐加冷水或冷盐水，此时未反应的醋酐水解，同时有大量固体析出，过滤，水洗净，干燥得到2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯(Ⅱ)。如果在芳香化反应中再加入冰醋酸作为溶剂更有利于反应。将化合物(Ⅱ)置于适量甲醇钠的甲醇溶液中，回流1到2小时进行水解和酯交换。蒸去甲醇，加水溶解，稀盐酸酸化，过滤，水洗，干燥得到产物(Ⅲ)。H1NMR，IR，MS谱均证实产物为3，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯，评香结果认为香气纯正。同样，能用本专利技术的上述方法使丙二酸二乙酯与2-己烯酮-4在丙醇钠的丙醇溶液中缩合和酯交换，合成3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸丙酯。上述芳香化反应后的冷盐析处理方法也能用于合成2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸乙酯和丙酯。进而在相应醇钠的相应醇溶液中进行酯交换和水解反应，合成3，6-二甲基-β-雷琐酸乙酯或丙酯。采用本专利技术，具有如下优点(一)用廉价的丙二酸二乙酯做原料，代替单价比乙酯高十来倍的丙二酸二甲酯合成该香料，还将酯交换反应和缩合反应合并在同一体系中进行，简化了生产工艺，使产物的成本大大降低。(二)使3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯芳香化时，采用冷冻盐析法，简便有效地将产物分离纯化，并节省了溶剂和试剂。(三)采用温和的反应条件，使2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯(Ⅱ)在甲醇钠的甲醇溶液中回流，得到的产品颜色浅，产率高，重结晶得到白色结晶(其他现有方法得到的产物颜色深，用活性碳等脱色剂很难除弃有色物)。而且反应时间短，1至2小时反应就能结束。(四)第一和第三步反应用甲醇做溶剂，产物也用甲醇重结晶，溶剂单纯，便於回收和重复使用。实例13，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯(Ⅰ)在1000毫升三颈瓶上装上搅拌装置，滴液漏斗，冷凝管和氯化钙干燥管。在反应瓶中加50克甲醇钠的400毫升无水甲醇溶液，搅拌，加122克(0.76克分子)丙二酸二乙酯，加完后，再加69克(0.7克分子)2-己烯酮-4，加热回流10小时，蒸弃甲醇，加200毫升水，搅拌，用稀盐酸酸化，固体析出，过滤，水洗中性，干燥得121克产物，熔点151-152℃，产率88%。实例23，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯在1000毫升三颈瓶中加54克(1克分子)甲醇钠的450毫升无水甲醇溶液，搅拌，加入160克(1克分子)丙二酸二乙酯，再加93克(0.95克分子)2-己烯酮-4，加热回流10小时。蒸弃甲醇，加250克毫升水，用稀盐酸酸化，固体析出，过滤，水洗中性，干燥得159克产物，产率84%。熔点151-152℃。实例32，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯(Ⅱ)在1000毫升三颈瓶上装搅拌装置，温度计，在叉型管上装滴液漏斗和冷凝管以及通气口。在反应瓶中放59.4克(0.3克分子)3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯(Ⅰ)，加入210毫升醋酸酐和120毫升醋酸，在氮气环境下搅拌，从滴液漏斗中滴加含量95-98%的浓硫酸48克(0.48克分子)，滴完后升温半小时，110℃回流15小时，冷后在冰水浴中搅拌，逐加300毫升冷盐水，析出固体，抽滤，水洗净，干燥得到63.7克2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯，熔点84℃。实例42，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯(Ⅱ)在1000毫升四颈瓶上装配上“实例3”的装置，瓶中放入59.4克(0.3克分子)化合物(Ⅰ)，加入200毫升醋酸酐，在氮气流下搅拌，滴加95-98%的浓硫酸48克(0.048克分子)，90℃保持一小时，再升温到110℃，搅拌一小时，冷却，冰水冷却下滴加200毫升水，激烈搅拌，结晶析出，过滤，水洗净得白色固体，烘干得58克产物(Ⅱ)，产率69%。实例53，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯(Ⅲ)在1000毫升反应瓶上装回流冷凝管和氮化钙干燥管。瓶中加入22克(0.40克分子)甲醇钠的500毫升甲醇溶液，再加112克(0.4克分子)2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯，回流一小时半，蒸除甲醇，加300毫升水，冰水浴冷却下用稀盐酸酸化，固体析出，过滤，干燥得粉状固体，熔点144℃，甲醇和水重结晶得白色结晶75克，化合物(Ⅲ)，熔点144.5克，产率96%。实例63，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯在2000毫升反应瓶中加入54克(1克分子)甲醇钠的800毫升甲醇溶液，再加140克(0.50克分子)化合物(Ⅱ)，回流一小时，蒸去甲醇，加400毫升水，冰水浴中冷却下用稀盐酸酸化，过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡苔主香成份３，６－二甲基－β－雷琐酸甲酯的化学合成方法，其特征在于用丙二酸二乙酯做原料，在甲醇钠的甲醇溶液中与２－己烯酮－４缩合成环，生成化学结构式为：＊＊＊的３，６－二甲基－二氢－β－雷琐酸甲酯（Ｉ）。化合物（Ｉ）在醋酸 酐和浓硫酸中进行芳香化反应后，直接加冷水或冷盐水析出固体，得到２，４－二乙酰氧基－３，６－二甲基－苯甲酸甲酯（ＩＩ），其化学结构式为：＊＊＊化合物（ＩＩ）在甲醇钠的甲醇溶液中回流，经稀盐酸酸化得到产物，其化学结构式为：＊＊＊ 的３，６－二甲基－β－雷琐酸甲酯（ＩＩＩ）。

【技术特征摘要】
1.一种橡苔主香成份3，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯的化学合成方法，其特征在于用丙二酸二乙酯做原料，在甲醇钠的甲醇溶液中与2-己烯酮-4缩合成环，生成化学结构式为的3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯(Ⅰ)。化合物(Ⅰ)在醋酸酐和浓硫酸中进行芳香化反应后，直接加冷水或冷盐水析出固体，得到2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯(Ⅱ)，其化学结构式为化合物(Ⅱ)在甲醇钠的甲醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国生，马云飞，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]