專利名稱：3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)通式為(I)的3-
法。
甲基_八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮及其制備方
(I )
背景技術(shù)：
內(nèi)酯類香料是香料家族中成員最少的一類，而且在自然界中存在很少。內(nèi)酯類與 酯類在香氣特征上有相似之處，即均具有突出的果香香氣，可廣泛用于配制食用香精和日 用香精，并用作合成香料、藥物和農(nóng)藥的中間體以及聚合物和共聚物用溶劑等。香豆素是非 常著名的雙環(huán)內(nèi)酯類香料，它具有特殊的香豆氣息，但由于其有一定的肝毒性，目前食品香 精中已經(jīng)限制使用，因此急需開發(fā)出香豆素的替代化合物。T. V. RajanBabu和William等在 J. Am. Chem. Soc， 1994， 116,986-997報(bào)道了一種
合成結(jié)構(gòu)通式為(V)的3-甲基-八氫-2H-l-苯并吡喃-2-酮新型雙環(huán)內(nèi)酯，具有香豆素
類似的香氣，基本沒有肝毒性；
(V) T. V. RajanBabu等通過環(huán)氧環(huán)己烷和氯化二茂鈦催化的加成反應(yīng)，與甲基丙烯酸 甲酯反應(yīng)，收率為67%生成結(jié)構(gòu)通式為(V)的目標(biāo)化合物。由于金屬催化劑氯化二茂鈦用 于生產(chǎn)還不成熟，所以急需開發(fā)新的合成路線。
OMe
O + CP2TiCI
COOMeYan Shi和William D等在文J. Org. Chem， 1994， 59， 5122-5124.中報(bào)道了一種合
成結(jié)構(gòu)通式為(VI)的4-甲基-八氫-2H-l-苯并吡喃-2-酮新型雙環(huán)內(nèi)酯，其有香豆素類
似的香氣，且基本沒有肝毒性；
,o、力o
(VI)
Yan Shi和William D等通過將乳醇氧化為內(nèi)酯的方法獲得結(jié)構(gòu)通式為(VI)的目 標(biāo)化合物4-甲基-八氫-2H-1-苯并吡喃-2-酮。由于前期乳醇的合成方法較繁瑣麻煩， 且氧化劑使用的是PCC，所以不具有實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值。
3-甲基_八氫環(huán)庚三烯吡喃_2-酮是一種新型雙環(huán)內(nèi)酯化合物，經(jīng)專業(yè)調(diào)香師對(duì) 新型雙環(huán)內(nèi)酯3-甲基-八氫環(huán)庚三烯吡喃_2-酮產(chǎn)品的感官評(píng)定，認(rèn)為產(chǎn)品有木香、椰子 香豆味、具有木香及香豆的頭香。適用于豆香類內(nèi)酯香精的調(diào)配，可以部分代替香豆素在香 精香料工業(yè)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮及其制備方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案 —種3-甲基_八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮，其結(jié)構(gòu)通式為(I)，具體如下
—種結(jié)構(gòu)通式為(I)的3_甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，包括下 列步驟 (1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備 將環(huán)庚酮與吡咯烷在溶劑A中混合，用酸催化的方法，進(jìn)行脫水反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束得
到結(jié)構(gòu)通式為(II)的環(huán)庚基吡咯烯胺，反應(yīng)過程中進(jìn)行油水分離，除去水分；
其中，所述溶劑A選自乙腈、苯、甲苯(Toluene)、環(huán)己烷中的一種或或任意兩種溶 劑之間的混合溶劑，優(yōu)選環(huán)己烷； 所述酸性催化劑選自對(duì)甲苯磺酸(TsoH)、苯磺酸或硫酸中的一種，優(yōu)選為對(duì)甲苯 磺酸； 環(huán)庚酮、卩比咯烷與溶劑A的混合體積比例按環(huán)庚酮吡咯烷溶劑A為
i : i. 2 : 4 ; 所述酸性催化劑體積占環(huán)庚酮、吡咯烷與溶劑A總體積的2% ; (2) 、2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷酮的制備 將步驟(1)所得的結(jié)構(gòu)通式為(II)的環(huán)庚基吡咯烯胺與甲基丙烯酸酯在溶劑B
o中加熱至溫度為8(TC后回流進(jìn)行michael加成反應(yīng)，反應(yīng)混合物用酸處理水解之后，再加 熱至溫度為ll(TC回流，掉吡咯胺基，裸露酮基，反應(yīng)結(jié)束后得結(jié)構(gòu)通式為(III)的環(huán)庚酮 的酯衍生物即2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮；
R-Me，Et,Pr ( HI ) 其中R為Me、 Et或Pr ;Me為甲基，Et為乙基，Pr為異丙基； 其中所述甲基丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙 酯，優(yōu)選甲基丙烯酸甲酯； 溶劑b選自甲醇、乙醇、異丙醇中一種或一種以上的混合物溶劑，優(yōu)選乙醇；
酸性水解溶劑為醋酸、鹽酸或硫酸，優(yōu)選醋酸； 環(huán)庚基吡咯烯胺與甲基丙烯酸酯與溶劑b的混合體積比例按環(huán)庚基吡咯烯胺
甲基丙烯酸酯溶劑b為i : 1.2 : 4 ; 酸性水解溶劑的體積為環(huán)庚基吡咯烯胺與甲基丙烯酸酯與溶劑b的混合總體積 的25% ; (3) 、2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇產(chǎn)物的制備 將步驟(2)所得的結(jié)構(gòu)通式為(III)的2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷酮加入高壓反應(yīng)
釜中，加入溶劑C和加氫催化劑，充入壓力為40Mpa的氫氣并升高釜體溫度至135 150°C ，
控制反應(yīng)釜壓力為35Mpa 40Mpa，時(shí)間為10小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束得結(jié)構(gòu)通式為(IV)的2-甲基
丙酸酯_環(huán)庚烷醇產(chǎn)物；
<formula>formula see original document page 7</formula> 其中R為Me、 Et或Pr ;Me為甲基，Et為乙基，Pr為異丙基； 其中，所述溶劑c選自甲醇、乙醇或異丙醇中一種或一種以上的混合物，優(yōu)選乙 醇； 加氫催化劑為pd/c、 pt/c或雷尼鎳，優(yōu)選雷尼鎳； 2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮、溶劑(:和加氫催化劑的體積配比按2-甲基丙酸酯-環(huán) 庚烷酮溶劑c :加氫催化劑為i : 2 : o. 03; (4) 、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備 將步驟(3)所得的結(jié)構(gòu)通式為(IV)的2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇和酸性環(huán)合試 劑進(jìn)行混合加熱至溫度為6(TC，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后即得結(jié)構(gòu)通式為(I)的產(chǎn)物3-甲 基_八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮；
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中R為Me、 Et或Pr ;Me為甲基，Et為乙基，Pr為異丙基； 其中，所述酸性酸性環(huán)合試劑選自對(duì)甲苯磺酸、苯磺酸或濃硫酸，優(yōu)選濃硫酸。 2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇與酸性環(huán)合試劑的混合體積比為l : 2。 本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明的3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮具有香豆氣息，適用于調(diào)配香豆類 內(nèi)酯香精。本發(fā)明的3-甲基_八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備方法，由于環(huán)庚酮與吡咯 烷進(jìn)行Stork烯胺反應(yīng)，再進(jìn)行Mi chael加成反應(yīng)，還原氫化，環(huán)合合成具有香豆素味內(nèi) 酯，且無肝毒性等優(yōu)點(diǎn)，適用于食用香料；原料價(jià)廉易得，反應(yīng)路線短，操作簡(jiǎn)便。本發(fā)明反 應(yīng)產(chǎn)率高，成本低，產(chǎn)生的三廢少。本發(fā)明工藝穩(wěn)定，成品質(zhì)量高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1、3_甲基_八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備方法的總的化學(xué)反應(yīng)示意圖
具體實(shí)施例方式
—種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，包括如下制備步驟
(1)、將環(huán)庚酮與吡咯烷加在溶劑中，用酸催化的方法，進(jìn)行脫水反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)通 式為(II)的環(huán)庚基吡咯烯胺； (2)、結(jié)構(gòu)通式為(II)的環(huán)庚基吡咯烯胺與甲基丙烯酸酯在溶劑中加熱回流進(jìn)行 michael加成反應(yīng)，之后反應(yīng)混合物用酸處理水解，加熱回流，掉吡咯胺基，裸露酮基；反應(yīng) 獲得結(jié)構(gòu)式為(III)的環(huán)庚酮的酯衍生物即2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮；
(3)、將結(jié)構(gòu)通式為(III)的2_甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮加入高壓反應(yīng)釜中，加入溶 劑和加氫催化劑；充入一定壓力的氫氣并升高釜體溫度。反應(yīng)獲得結(jié)構(gòu)通式為(IV)的2-甲 基丙酸酯_環(huán)庚烷醇產(chǎn)物； (4)、將結(jié)構(gòu)通式為(IV)的2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇和酸性環(huán)合試劑進(jìn)行混合加 熱，獲得結(jié)構(gòu)通式為(I)的產(chǎn)物3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮。
上述的3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備方法的總的化學(xué)反應(yīng)示意圖， 如附圖l所示。 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。
實(shí)施例1 3-甲基_八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備
(1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備 裝有溫度計(jì)，油水分離器的500mL三口燒瓶中，加入58g環(huán)庚酮，70mL甲苯，再加 入63g吡咯烷，對(duì)甲苯磺酸lg。反應(yīng)體系加熱回流反應(yīng)4h，待得到9.36g水時(shí)，停止反應(yīng)， 冷至室溫，投入1. lg醋酸鈉，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得到的殘留物用油泵進(jìn)行減壓蒸餾，收集135-146°C /133pa的餾分57g，即為產(chǎn)品，收率66X，經(jīng)GC分析純度為91%。
(2) 、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備 250mL三口瓶中加入53g環(huán)庚基吡咯烯胺、100mL甲醇，加熱回流，在lh內(nèi)滴加40g 甲基丙烯酸甲酯，滴畢繼續(xù)回流反應(yīng)3h，減壓蒸去甲醇，殘留物中加入等體積量的20X冰 醋酸溶液，再繼續(xù)反應(yīng)4h，取樣經(jīng)GC分析，原料反應(yīng)完畢，停止反應(yīng)，分層，水相用乙酸乙酯 (100mLX 2)萃取，合并有機(jī)相，用無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液蒸去溶劑，殘留物進(jìn)行減壓蒸 餾，收集160-165°C /133pa的餾分43g為產(chǎn)品，收率64% ，經(jīng)GC分析，純度為95% 。
(3) 、2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇的制備 250mL加氫反應(yīng)釜中加入38g 2_甲基丙酸酯_環(huán)庚烷酮、Tl型雷尼鎳lg，再加 入異丙醇25mL，攪拌下加熱至145-15(TC，再通入氫氣至40atm，保持反應(yīng)溫度和壓力攪拌 1511，反應(yīng)完畢，降溫、瀉壓后拆卸反應(yīng)釜，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得2-甲基丙酸 酯_環(huán)庚烷醇粗品33g，收率86 % ，經(jīng)GC分析，純度96 % 。
(4) 、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備 在250mL三口瓶中加入27g 2_甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇、70mL水和30mL濃硫酸， 磁力攪拌下，反應(yīng)體系用油浴加熱至6(TC左右，并維持反應(yīng)溫度在6(TC攪拌4h， GC檢測(cè)原 料反應(yīng)完畢，反應(yīng)體系冷至室溫，用50%氫氧化鈉水溶液中和反應(yīng)液，中和至中性，再乙酸 乙酯(100mLX2)萃取，飽和食鹽水(150mL)水洗，分出有機(jī)相，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥， 過濾，減壓旋干溶劑得到粗品，粗品再用油泵減壓蒸餾，收集175-178°C /133pa的產(chǎn)品餾分 18g，收率82 % ，經(jīng)GC分析，純度98 % 。
實(shí)施例2 3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備
(1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備 裝有溫度計(jì)，油水分離器的500mL三口燒瓶中，加入58g環(huán)庚酮，70mL環(huán)己烷，再加 入63g吡咯烷，對(duì)甲苯磺酸lg。反應(yīng)體系加熱回流反應(yīng)5h，待得到9.36g水時(shí)，停止反應(yīng)， 冷至室溫，投入1.2g醋酸鈉，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得到的殘留物用油泵進(jìn)行減 壓蒸餾，收集140-1148°C /133pa的餾分60g，即為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析純度為92% 。
(2) 、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備 250mL三口瓶中加入53g環(huán)庚基吡咯烯胺，100mL乙醇，加熱回流，在lh內(nèi)滴加40g 甲基丙烯酸甲酯，滴畢繼續(xù)回流反應(yīng)3h，減壓蒸去乙醇，殘留物中加入等體積量的20X冰 醋酸溶液，再繼續(xù)反應(yīng)4h，取樣經(jīng)GC分析，原料反應(yīng)完畢，停止反應(yīng)，分層，水相用乙酸乙酯 (100mLX 2)萃取，合并有機(jī)相，用無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液蒸去溶劑，殘留物進(jìn)行減壓蒸 餾，收集160-165°C /133pa的餾分43g為產(chǎn)品，收率64% ，經(jīng)GC分析，純度為95% 。
(3) 、2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇的制備 250mL加氫反應(yīng)釜中加入38g 2_甲基丙酸酯_環(huán)庚烷酮，Tl型雷尼鎳lg，再加 入異丙醇25mL，攪拌下加熱至145-15(TC，再通入氫氣至40atm，保持反應(yīng)溫度和壓力攪拌 1511，反應(yīng)完畢，降溫、瀉壓后拆卸反應(yīng)釜，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得2-甲基丙酸 酯_環(huán)庚烷醇粗品33g，收率86 % ，經(jīng)GC分析，純度96 % 。
(4) 、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備在250mL三口瓶中加入27g 2_甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇、70mL水和30mL濃硫酸，磁
9力攪拌下，反應(yīng)體系用油浴加熱至6(TC左右，并維持反應(yīng)溫度在6(TC攪拌4h， GC檢測(cè)原料 反應(yīng)完畢，反應(yīng)體系冷至室溫，用50%氫氧化鈉水溶液中和反應(yīng)液，中和至中性，再乙酸乙 酯(100mLX2)萃取，飽和食鹽水150mL水洗，分出有機(jī)相，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，過濾， 減壓旋干溶劑得到粗品，粗品再用油泵減壓蒸餾，收集175-178°C /133pa的產(chǎn)品餾分18g， 收率82 % ，經(jīng)GC分析，純度98 % 。
實(shí)施例3 3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備
(1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備 裝有溫度計(jì)，油水分離器的500mL三口燒瓶中，加入58g環(huán)庚酮，70mL環(huán)己烷，再加 入63g吡咯烷，對(duì)甲苯磺酸lg。反應(yīng)體系加熱回流反應(yīng)5h，待得到9.36g水時(shí)，停止反應(yīng)， 冷至室溫，投入1.2g醋酸鈉，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得到的殘留物用油泵進(jìn)行減 壓蒸餾，收集140-1148°C /133pa的餾分60g，即為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析純度為92% 。
(2) 、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備 250mL三口瓶中加入53g環(huán)庚基吡咯烯胺，100mL甲醇，加熱回流，在lh內(nèi)滴加40g 甲基丙烯酸甲酯，滴畢繼續(xù)回流反應(yīng)3h，減壓蒸去甲醇，殘留物中加入等體積量的20X冰 醋酸溶液，再繼續(xù)反應(yīng)4h，取樣經(jīng)GC分析，原料反應(yīng)完畢，停止反應(yīng)，分層，水相用乙酸乙酯 (100mLX 2)萃取，合并有機(jī)相，用無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液蒸去溶劑，殘留物進(jìn)行減壓蒸 餾，收集160-165°C /133pa的餾分43g為產(chǎn)品，收率64% ，經(jīng)GC分析，純度為95% 。
(3) 、2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇的制備 250mL加氫反應(yīng)釜中加入38g 2_甲基丙酸酯_環(huán)庚烷酮，Tl型雷尼鎳lg，再加入 乙醇25mL，攪拌下加熱至145-15(TC，再通入氫氣至40atm，保持反應(yīng)溫度和壓力攪拌15h， 反應(yīng)完畢，降溫、瀉壓后拆卸反應(yīng)釜，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得2-甲基丙酸酯-環(huán) 庚烷醇粗品34g，收率88 % ，經(jīng)GC分析，純度97 % 。
(4) 、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備 在250mL三口瓶中加入27g 2_甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇、70mL水和30mL濃硫酸， 磁力攪拌下，反應(yīng)體系用油浴加熱至6(TC左右，并維持反應(yīng)溫度在6(TC攪拌4h， GC檢測(cè)原 料反應(yīng)完畢，反應(yīng)體系冷至室溫，用50%氫氧化鈉水溶液中和反應(yīng)液，中和至中性，再乙酸 乙酯(100mLX2)萃取，飽和食鹽水(150mL)水洗，分出有機(jī)相，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥， 過濾，減壓旋干溶劑得到粗品，粗品再用油泵減壓蒸餾，收集175-178°C /133pa的產(chǎn)品餾分 18g，收率82 % ，經(jīng)GC分析，純度98 % 。
實(shí)施例4 3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備
(1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備 裝有溫度計(jì)，油水分離器的500mL三口燒瓶中，加入58g環(huán)庚酮，70mL環(huán)己烷，再加 入63g吡咯烷，對(duì)甲苯磺酸lg。反應(yīng)體系加熱回流反應(yīng)5h，待得到9.36g水時(shí)，停止反應(yīng)， 冷至室溫，投入1.2g醋酸鈉，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得到的殘留物用油泵進(jìn)行減 壓蒸餾，收集140-1148°C /133pa的餾分60g，即為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析純度為92% 。
(2) 、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備 250mL三口瓶中加入53g環(huán)庚基吡咯烯胺，100mL乙醇，加熱回流，在lh內(nèi)滴加40g甲基丙烯酸甲酯，滴畢繼續(xù)回流反應(yīng)3h，減壓蒸去乙醇，殘留物中加入等體積量的20X冰 醋酸溶液，再繼續(xù)反應(yīng)4h，取樣經(jīng)GC分析，原料反應(yīng)完畢，停止反應(yīng)，分層，水相用乙酸乙酯 (100mLX 2)萃取，合并有機(jī)相，用無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液蒸去溶劑，殘留物進(jìn)行減壓蒸 餾，收集160-165°C /133pa的餾分47g為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析，純度為96% 。
(3) 、2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇的制備 250mL加氫反應(yīng)釜中加入38g 2_甲基丙酸酯_環(huán)庚烷酮，Tl型雷尼鎳lg，再加入 乙醇25mL，攪拌下加熱至145-15(TC，再通入氫氣至40atm，保持反應(yīng)溫度和壓力攪拌15h， 反應(yīng)完畢，降溫、瀉壓后拆卸反應(yīng)釜，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得2-甲基丙酸酯-環(huán) 庚烷醇粗品34g，收率88 % ，經(jīng)GC分析，純度97 % 。
(4) 、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備 在250mL三口瓶中加入27g 2_甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇、70mL水和30mL濃硫酸，磁 力攪拌下，反應(yīng)體系用油浴加熱至6(TC左右，并維持反應(yīng)溫度在6(TC攪拌4h， GC檢測(cè)原料 反應(yīng)完畢，反應(yīng)體系冷至室溫，用50%氫氧化鈉水溶液中和反應(yīng)液，中和至中性，再乙酸乙 酯(100mLX2)萃取，飽和食鹽水150mL水洗，分出有機(jī)相，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，過濾， 減壓旋干溶劑得到粗品，粗品再用油泵減壓蒸餾，收集175-178°C /133pa的產(chǎn)品餾分18g， 收率82 % ，經(jīng)GC分析，純度98 % 。
實(shí)施例5 3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備
(1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備 裝有溫度計(jì)，油水分離器的500mL三口燒瓶中，加入58g環(huán)庚酮，70mL環(huán)己烷，再加 入63g吡咯烷，對(duì)甲苯磺酸lg。反應(yīng)體系加熱回流反應(yīng)5h，待得到9.36g水時(shí)，停止反應(yīng)， 冷至室溫，投入1.2g醋酸鈉，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得到的殘留物用油泵進(jìn)行減 壓蒸餾，收集140-1148°C /133pa的餾分60g，即為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析純度為92% 。
(2) 、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備 250mL三口瓶中加入53g環(huán)庚基吡咯烯胺，100mL乙醇，加熱回流，在lh內(nèi)滴加40g 甲基丙烯酸甲酯，滴畢繼續(xù)回流反應(yīng)3h，減壓蒸去乙醇，殘留物中加入等體積量的20X冰 醋酸溶液，再繼續(xù)反應(yīng)4h，取樣經(jīng)GC分析，原料反應(yīng)完畢，停止反應(yīng)，分層，水相用乙酸乙酯 (100mLX 2)萃取，合并有機(jī)相，用無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液蒸去溶劑，殘留物進(jìn)行減壓蒸 餾，收集160-165°C /133pa的餾分47g為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析，純度為96% 。
(3) 、2-甲基丙酸酯_環(huán)庚烷醇的制備 250mL加氫反應(yīng)釜中加入38g 2_甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮，Tl型雷尼鎳lg，再加 入異丙醇25mL，攪拌下加熱至145-15(TC，再通入氫氣至40atm，保持反應(yīng)溫度和壓力攪拌 1511，反應(yīng)完畢，降溫、瀉壓后拆卸反應(yīng)釜，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得2-甲基丙酸 酯_環(huán)庚烷醇粗品33g，收率86 % ，經(jīng)GC分析，純度96 % 。
(4) 、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備 在250mL三口瓶中加入27g 2_甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇、70mL水和30mL濃硫酸，磁 力攪拌下，反應(yīng)體系用油浴加熱至6(TC左右，并維持反應(yīng)溫度在6(TC攪拌4h， GC檢測(cè)原料 反應(yīng)完畢，反應(yīng)體系冷至室溫，用50%氫氧化鈉水溶液中和反應(yīng)液，中和至中性，再乙酸乙 酯(100mLX2)萃取，飽和食鹽水150mL水洗，分出有機(jī)相，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，過濾，減壓旋干溶劑得到粗品，粗品再用油泵減壓蒸餾，收集175-178°C /133pa的產(chǎn)品餾分18g， 收率82 % ，經(jīng)GC分析，純度98 % 。
實(shí)施例6 3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備
(1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備 裝有溫度計(jì)，油水分離器的500mL三口燒瓶中，加入58g環(huán)庚酮，70mL環(huán)己烷，再加 入63g吡咯烷，對(duì)甲苯磺酸lg。反應(yīng)體系加熱回流反應(yīng)5h，待得到9.36g水時(shí)，停止反應(yīng)， 冷至室溫，投入1.2g醋酸鈉，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得到的殘留物用油泵進(jìn)行減 壓蒸餾，收集140-1148°C /133pa的餾分60g，即為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析純度為92% 。
(2) 、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備 250mL三口瓶中加入53g環(huán)庚基吡咯烯胺，100mL乙醇，加熱回流，在lh內(nèi)滴加40g 甲基丙烯酸甲酯，滴畢繼續(xù)回流反應(yīng)3h，減壓蒸去乙醇，殘留物中加入等體積量的20X冰 醋酸溶液，再繼續(xù)反應(yīng)4h，取樣經(jīng)GC分析，原料反應(yīng)完畢，停止反應(yīng)，分層，水相用乙酸乙酯 (100mLX 2)萃取，合并有機(jī)相，用無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液蒸去溶劑，殘留物進(jìn)行減壓蒸 餾，收集160-165°C /133pa的餾分47g為產(chǎn)品，收率70% ，經(jīng)GC分析，純度為96% 。
(3)、2_甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇的制備 250mL加氫反應(yīng)釜中加入38g 2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮，Tl型雷尼鎳lg，再加入 乙醇25mL，攪拌下加熱至145-15(TC，再通入氫氣至40atm，保持反應(yīng)溫度和壓力攪拌15h， 反應(yīng)完畢，降溫、瀉壓后拆卸反應(yīng)釜，過濾反應(yīng)液，濾液減壓蒸去溶劑，得2-甲基丙酸酯-環(huán) 庚烷醇粗品35g，收率91 % ，經(jīng)GC分析，純度97% 。
(4) 、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備 在250mL三口瓶中加入27g 2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇、70mL水和30mL濃硫酸，磁 力攪拌下，反應(yīng)體系用油浴加熱至6(TC左右，并維持反應(yīng)溫度在6(TC攪拌4h， GC檢測(cè)原料 反應(yīng)完畢，反應(yīng)體系冷至室溫，用50%氫氧化鈉水溶液中和反應(yīng)液，中和至中性，再乙酸乙 酯(100mLX2)萃取，飽和食鹽水150mL水洗，分出有機(jī)相，有機(jī)相用無水硫酸鎂干燥，過濾， 減壓旋干溶劑得到粗品，粗品再用油泵減壓蒸餾，收集175-178°C /133pa的產(chǎn)品餾分18g， 收率82 % ，經(jīng)GC分析，純度98 % 。 以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任 何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征在于包括如下制備步驟(1)、環(huán)庚基吡咯烯胺的制備將環(huán)庚酮與吡咯烷在溶劑A中混合，用酸催化的方法，進(jìn)行脫水反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束得到結(jié)構(gòu)通式為(II)的環(huán)庚基吡咯烯胺，反應(yīng)過程中進(jìn)行油水分離，除去水分；其中，所述溶劑A選自乙腈、苯、甲苯(Toluene)、環(huán)己烷中的一種或一種以上的混合物；所述酸性催化劑選自對(duì)甲苯磺酸(TsoH)、苯磺酸或硫酸中的一種；環(huán)庚酮、吡咯烷與溶劑A的混合體積比例按環(huán)庚酮∶吡咯烷∶溶劑A為1∶1.2∶4；所述酸性催化劑體積占環(huán)庚酮、吡咯烷與溶劑A總體積的2％；(2)、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備將步驟(1)所得的結(jié)構(gòu)通式為(II)的環(huán)庚基吡咯烯胺與甲基丙烯酸酯在溶劑B中加熱至溫度為80℃后回流進(jìn)行michael加成反應(yīng)，反應(yīng)混合物用酸處理水解之后，再加熱至溫度為110℃回流，掉吡咯胺基，裸露酮基，反應(yīng)結(jié)束后得結(jié)構(gòu)通式為(III)的環(huán)庚酮的酯衍生物即2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮；其中R為Me、Et或Pr；Me為甲基，Et為乙基，Pr為異丙基；其中所述甲基丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯；溶劑B選自甲醇、乙醇、異丙醇中一種或一種以上的混合物溶劑；酸性水解溶劑為醋酸、鹽酸或硫酸；環(huán)庚基吡咯烯胺與甲基丙烯酸酯與溶劑B的混合體積比例按環(huán)庚基吡咯烯胺∶甲基丙烯酸酯∶溶劑B為1∶1.2∶4；酸性水解溶劑的體積為環(huán)庚基吡咯烯胺與甲基丙烯酸酯與溶劑B的混合總體積的25％；(3)、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇的制備將步驟(2)所得的結(jié)構(gòu)通式為(III)的2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮加入高壓反應(yīng)釜中，加入溶劑C和加氫催化劑，充入壓力為40Mpa的氫氣并升高釜體溫度至140～150℃，控制反應(yīng)釜壓力為35Mp～40Mpa，時(shí)間為10小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束得結(jié)構(gòu)通式為(IV)的2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇產(chǎn)物；其中R為Me、Et或Pr；Me為甲基，Et為乙基，Pr為異丙基；其中，所述溶劑C選自甲醇、乙醇或異丙醇中一種或一種以上的混合物；加氫催化劑為pd/c、pt/c或雷尼鎳；2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮、溶劑C和加氫催化劑的體積配比按2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮∶溶劑C∶加氫催化劑為1∶2∶0.03；(4)、3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備將步驟(3)所得的結(jié)構(gòu)通式為(IV)的2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇和酸性環(huán)合試劑進(jìn)行混合加熱至溫度為60℃，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后即得結(jié)構(gòu)通式為(I)的產(chǎn)物3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮；Me為甲基，Et為乙基，Pr為異丙基；其中，所述酸性酸性環(huán)合試劑選自對(duì)甲苯磺酸、苯磺酸或濃硫酸；2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇與酸性環(huán)合試劑的混合體積比為1∶2。FSA00000037947000011.tif,FSA00000037947000012.tif,FSA00000037947000021.tif,FSA00000037947000031.tif
2. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(1)環(huán)庚基吡咯烯胺的制備中所述的溶劑A優(yōu)選為環(huán)己烷。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(1)環(huán)庚基吡咯烯胺的制備中所述的酸性催化劑優(yōu)選為對(duì)甲苯磺酸。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(2)環(huán)庚基吡咯烯胺的制備中所述的甲基丙烯酸酯優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(2)2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備中所述的反應(yīng)溶劑B優(yōu)選為乙醇。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(2)2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備中所述的酸性水解溶劑優(yōu)選為醋酸。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(3)2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇的制備中所述溶劑C優(yōu)選為乙醇。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(3)2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇的制備中所述加氫催化劑優(yōu)選為雷尼鎳。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備方法，其特征 在于制備步驟(4)3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備中所述酸性環(huán)合試劑優(yōu)選為 濃硫酸。R=Me,Et,Pr(I )
10. —種如權(quán)利要求1所述的3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮的制備方法所得的 3_甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃_2-酮，其結(jié)構(gòu)通式(I)如下<formula>formula see original document page 4</formula>
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮及其制備方法。3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法主要包括環(huán)庚基吡咯烯胺的制備、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷酮的制備、2-甲基丙酸酯-環(huán)庚烷醇的制備及3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備等步驟，本發(fā)明的一種3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮的制備方法成本低，反應(yīng)條件易于實(shí)現(xiàn)，且反應(yīng)收率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，便于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明所得的3-甲基-八氫環(huán)庚三烯并吡喃-2-酮具有香豆氣息，適用于調(diào)配香豆類內(nèi)酯香精。
文檔編號(hào)A23L1/226GK101774998SQ20101011374
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者何錫敏, 劉烽, 歐文華, 潘仙華, 王曉科 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;上海香料研究所