專利名稱：3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種五節(jié)環(huán)化合物的制備方法，更具體的說是涉及一 種3 -氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的制備方法。
背景技術(shù)：
3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯(I)是合成3-氧代-2-
戊基環(huán)戊基乙酸甲酯(n )，即二氫茉莉酮酸甲酯的重要中間體。
二氫茉莉酮酸甲酯是一種重要的合成香料，具有清雅的茉莉花香 樣香氣，新鮮而柔和的檸檬樣果香香韻，整個(gè)香氣輕盈飄逸，留香持 久，倍受調(diào)香師的青睞。二氫茉莉酮酸甲酯在結(jié)構(gòu)上具有順反兩種 立體異構(gòu)體，其順式異構(gòu)體具有純正的茉莉花香，而反式異構(gòu)體的茉
莉花香中帶有泥土味，香氣品質(zhì)較差，順式異構(gòu)體香氣強(qiáng)度是反式異
構(gòu)體的70倍。在Firmenich公司的產(chǎn)品中，普通的二氫茉莉酮酸甲 酯(商品名Hedione ),主要為反式異構(gòu)體，順式異構(gòu)體的含量僅為 10%。品質(zhì)最好的二氫茉莉酮酸甲酯(商品名Hedione HC )，順式 異構(gòu)體的含量則高達(dá)75~80%。
化合物3 -氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯經(jīng)過催化氫化即可得到高比例的順式異構(gòu)體的二氫茉莉酮酸甲酯。例如，文獻(xiàn)
Helvetica. Chimica. Acta2005, 88， 3069-3088中報(bào)道以Pd/C作催化
劑，環(huán)己烷作溶劑，在常溫常壓下經(jīng)催化氫化可得順式異構(gòu)體為62 %的二氫茉莉酮酸甲酯。美國專利US3970682中以Pd/C作催化劑， 甲醇作溶劑，體系中加入甲醇鋁，在溫度為40。C壓力為0.頂Pa下經(jīng) 催化氫化可得順式異構(gòu)體為90%的二氫茉莉酮酸甲酯。因此，化合 物3 -氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的制備在制備二氫茉莉酮酸 甲酯的工業(yè)中尤為重要。
目前關(guān)于化合物3 -氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的制備有 較多報(bào)道。1974年Ravid等人在J. Org. Chem中報(bào)道以2 -戊基環(huán)戊 烯酮與溴乙酸甲酯經(jīng)Reformarsky反應(yīng)、Jones氧化反應(yīng)得到3-氧 代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯，其化學(xué)反應(yīng)式如下
美國專利US5302745中報(bào)道同樣以2-戊基環(huán)戊烯酮在70%H2O2 以及KOH作用下將環(huán)內(nèi)雙鍵環(huán)氧化，再與三甲基膦乙酸甲酯經(jīng)Wi Uig 反應(yīng)以及酸性條件下重排得到3 -氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯, 其化學(xué)反應(yīng)式如下<formula>formula see original document page 5</formula>
methyl trimethylphosphonoacetate,THF
周景堯等報(bào)道以丁二酸和庚酰氯為原料，經(jīng)Fridel-Crafts反 應(yīng)得到2-戊基-1, 3-環(huán)戊二酮，2-戊基-1， 3-環(huán)戊二酮再與 甲醇經(jīng)醚化反應(yīng)，與丙二酸二甲酯的Michael反應(yīng)得到3-氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯，其化學(xué)反應(yīng)式為
更為簡便的3 -氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯制備方法是從 普通的二氫茉莉酮酸甲酯得到化合物。美國專利US 6586620以普通 的二氫茉莉酮酸甲酯經(jīng)醋酐乙酯化，過氧乙酸環(huán)氧化以及在酸性條件 下重排得到3 -氧代-2 -戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯。
文獻(xiàn)Helvetica Chimica Acta, 2005, 88， 3069用普通的二氫茉莉 酮酸甲酯，以碘酸作氧化劑，二甲基亞砜作溶劑，經(jīng)一步反應(yīng)得到化 合物U)，反應(yīng)收率為65%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)式為(I )的3 -氧代-2 -戊基環(huán) 戊烯基乙酸甲酯的制備方法，該方法成本低，操作簡單，反應(yīng)條件易 于實(shí)現(xiàn)，且反應(yīng)收率高，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明以普通的二氫茉莉酮酸甲酯為原料，經(jīng)氯代反應(yīng)和脫氯反
應(yīng)制得結(jié)構(gòu)式為(I )的3_氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯，反 應(yīng)化學(xué)式為
一種制備結(jié)構(gòu)式為(I)的3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯 的方法，包括下列步驟
一種制備結(jié)構(gòu)式為(I)的3-氧代_2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯 的方法，包括下列步驟
^"COOCH3( i )
a.氯代反應(yīng)
將普通的二氫茉莉酮酸甲酯溶解在溶劑中，在冰水浴下加入氯代
COOCH3( i )試劑，二氫茉莉酮酸甲酯與氯代試劑的摩爾比為1:1-1:1.5，然后 控制溫度為室溫 溶劑回流溫度，反應(yīng)3 8h,得到氯代二氫茉莉酮 酸甲酯，其中所述氯代試劑選自氯化砜、N-氯代丁二酰亞胺、N-氯代丁二酰胺以及氯氣中的一種； b.脫氯反應(yīng)
氯代二氫茉莉酮酸甲酯與有機(jī)胺類化合物的摩爾比為0. 5: 1 ~ 1. 5: 1， 溫度控制為溶劑回流溫度，反應(yīng)2 18h,得到產(chǎn)物3-氧代-2-戊 基環(huán)戊烯基乙酸甲酯，其中所述胺類化合物選自N,N-二甲基苯胺、 三甲胺、二乙胺、三乙胺中的一種或一種以上的混合物。
步驟a、 b中所述的溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、乙腈 中的一種或一種以上的混合物。
本發(fā)明的有益效果應(yīng)用本發(fā)明的方法制備3-氧代-2-戊基 環(huán)戊烯基乙酸甲酯，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有成本低，操作簡單，反應(yīng) 條件易于實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)收率高等優(yōu)點(diǎn)，便于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖l是3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯紅外圖譜；
圖2是3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的'H NMR圖譜；
圖3是3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的MS圖譜。
向上述氯代二氫茉莉酮酸甲酯中加
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述， 一種制備結(jié)構(gòu)
式為(I)的3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的方法，包括下列 步驟
a. 氯代反應(yīng)將普通的二氫茉莉酮酸甲酯溶解在溶劑中，在冰水 浴下加入氯代試劑，二氫茉莉酮酸甲酯與氯代試劑的摩爾比例為 1:1 1丄5，然后控制溫度為室溫 溶劑回流溫度，反應(yīng)3 8h,得到 氯代二氫茉莉酮酸甲酯，其中所述氯代試劑選自氯化砜、N-氯代丁 二酰亞胺、N-氯代丁二酰胺以及氯氣中的一種；
b. 脫氯反應(yīng)向上述氯代二氫茉莉酮酸甲酯中加入有機(jī)胺類化合 物進(jìn)行反應(yīng)，氯代二氫茉莉酮酸甲酯與有機(jī)胺類化合物的摩爾比例為 0.5:1 1.5:1，溫度控制為溶劑回流溫度，反應(yīng)2 18h,得到產(chǎn)物3-氧代-2_戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯，其中所述胺類化合物選自N,N-二 甲基苯胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺中的一種或一種以上的混合物。
步驟a、 b中所述的溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、乙腈 中的 一種或 一種以上的混合溶劑。步驟a中冰水浴之后控制溫度為室 溫 溶劑回流溫度，反應(yīng)時(shí)間為3 8h。步驟b中溫度控制為溶劑回 流溫度，反應(yīng)2~18h。
實(shí)施例1
向裝有溫度計(jì)、冷凝管、干燥管以及氣體吸收裝置的1L的三口瓶中依次加入113 g ( 0. 5mo1 )巿售的二氫茉莉酮酸甲酯(Hedione ), 250 mL 二氯甲烷，開始攪拌。在冰水浴下慢慢滴加85 g ( 0. 63 mol ) 氯化砜，45分鐘滴完。撤去冰水浴，換為油浴加熱至回流，4小時(shí)后 停止加熱，將反應(yīng)體系降至室溫。在室溫下向體系中滴加50mLN,N-二甲基苯胺，慢慢加熱至回流，12小時(shí)后停止加熱，將反應(yīng)體系降 至室溫。反應(yīng)液依次用水(300 mLx 2 )、 5%的HC1溶液(300mL x 2 )、 5 %的NaHC03溶液(300 mL x 2 )和飽和食鹽水(300mL x 2 )各洗兩次， 分出有機(jī)層，有機(jī)層用無水Na2S04干燥，蒸餾回收四氯化碳，剩余的 液體經(jīng)精餾收集122 124。C/l腿Hg的餾分即產(chǎn)品，收集產(chǎn)品97. 5g, 收率87.1%,經(jīng)GC分析純度達(dá)91.6。/。。實(shí)施例l制備的產(chǎn)品譜圖分 析如下，如圖 1所示IR( 液膜 )
2930, 1740, 1700， 1648， 1636， 1172, 1116， 1016cm、如圖2所示'H 腿(30畫Hz， CDC13) 5 (卯m) : 0. 83 ~ 0. 85 (t, 3H), 1. 21 ~ 1.36 (m， 6H) ， 2. 14 ~ 2. 18 (t, 2H), 2. 38 ~ 2. 39 (m, 2H), 2. 40 ~ 2. 58 (m， 2H)， 3. 44(s， 2H), 3. 71 (s， 3H);如圖3所示MS (EI): 224， 206, 195, 181, 168, 151， 135, 121， 109, 93, 79, 67， 55, 41。
實(shí)施例2
向裝有溫度計(jì)、冷凝管、干燥管以及氣體吸收裝置的1L的三口 瓶中依次加入113 g( 0. 5mo1 )巿售的二氫茉莉酮酸甲酯(Hedione"， 250 mL氯仿，開始攪拌。在冰水浴下慢慢加入84 g ( 0. 63 mol ) N -氯代丁二酰亞胺，約60分鐘加完。撤去冰水浴，換為油浴加熱至200810039542.4
說明書第8/9頁
回流，4小時(shí)后停止加熱，將反應(yīng)體系降至室溫。在室溫下向體系中 滴加50mL三乙胺，慢慢加熱至回流，12小時(shí)后停止加熱，將反應(yīng) 體系降至室溫。反應(yīng)液依次用水(300 mLx2)、 5。/。的HC1溶液(300mL x2)、 5%的Na線溶液(300mLx2)和飽和食鹽水(300mLx2)各 洗兩次，分出有機(jī)層，有機(jī)層用無水Na2S04干燥，蒸餾回收四氯化碳， 剩余的液體經(jīng)精餾收集122 124匸/lramHg的餾分即產(chǎn)品，收集產(chǎn)品 99. 7g,收率89%，經(jīng)GC分析純度達(dá)92。/。。
實(shí)施例3
裝有溫度計(jì)、冷凝管、干燥管以及氣體吸收裝置的1L的三口瓶 中依次加入113g (0. 5fflo1)巿售的二氫茉莉酮酸甲酯(Hedione )， 400mL四氯化碳，開始攪拌。在冰水洛下慢慢加入71. 7 g ( 0. 6mo1 ) N-氯代丁二酰胺，開啟攪拌并逐漸加熱。在誘導(dǎo)期過后迅速反應(yīng)， 反應(yīng)回流5小時(shí)后停止加熱，將反應(yīng)體系降至室溫。在室溫下向體系 中滴加60mL苯胺，慢慢加熱至回流，6小時(shí)后停止加熱，將反應(yīng)體 系降至室溫。過濾，反應(yīng)液依次用水(300mLx2)、 5%的HC1溶液 (300mL x 2 )、 5 %的NaHC03溶液(300mL x 2 )和飽和食鹽水(300mL x2)各洗兩次，分出有機(jī)層，有機(jī)層用無水Na2S04干燥，蒸餾回收 氯仿，剩余的液體經(jīng)精餾收集122~124°C/lmmHg的餾分即產(chǎn)品，收 集產(chǎn)品90. 5g，收率80. 8%,經(jīng)GC分析純度達(dá)90. 8%。
實(shí)施例4裝有溫度計(jì)、冷凝管、干燥管以及氣體吸收裝置的1L的三口瓶 中依次加入113g (0. 5mo1)巿售的二氫茉莉酮酸甲酯(Hedione"， lOOmL四氯化碳，開始攪拌。在冰水浴下慢慢滴加溶解有42. 6g
(0. 60mol)氯氣的200mL四氯化碳的混合液，2小時(shí)滴完。撤去冰 水洛，換為油浴加熱至5(TC,在此溫度下反應(yīng)8小時(shí)后停止加熱， 將反應(yīng)體系降至室溫。在室溫下向體系中滴加80mL 二乙胺，慢慢加 熱至回流，15小時(shí)后停止加熱，將反應(yīng)體系降至室溫。反應(yīng)液依次 用水(300mLx2)、 5%的HC1溶液(300mL x 2 )、 5%的NaHC03溶液
(300mLx2)和飽和食鹽水(300mLx2)各洗兩次，分出有機(jī)層，有 機(jī)層用無水Na2S04干燥，蒸餾回收四氯化碳，剩余的液體經(jīng)精餾收集 122 124。C/l腿Hg的餾分即產(chǎn)品，收集產(chǎn)品92.4g,收率82.5%, 經(jīng)GC分析純度達(dá)91.6。/。。
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。
i
權(quán)利要求
1.一種制備結(jié)構(gòu)式為(I)的3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的方法，包括下列步驟a.氯代反應(yīng)將普通的二氫茉莉酮酸甲酯溶解在溶劑中，在冰水浴下加入氯代試劑，二氫茉莉酮酸甲酯與氯代試劑的摩爾比為1∶1～1∶1.5，然后控制溫度為室溫～溶劑回流溫度，反應(yīng)3～8h，得到氯代二氫茉莉酮酸甲酯，其中所述氯代試劑選自氯化砜、N-氯代丁二酰亞胺、N-氯代丁二酰胺以及氯氣中的一種；b.脫氯反應(yīng)向上述氯代二氫茉莉酮酸甲酯中加入有機(jī)胺類化合物進(jìn)行反應(yīng)，氯代二氫茉莉酮酸甲酯與有機(jī)胺類化合物的摩爾比為0.5∶1～1.5∶1，溫度控制為溶劑回流溫度，反應(yīng)2～18h，得到產(chǎn)物3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯，其中所述胺類化合物選自N，N-二甲基苯胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺中的一種或一種以上的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述3 -氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的制 備方法，其特征在于步驟a、 b中所述的溶劑選自二氯甲烷、氯仿、 四氯化碳、乙腈中的一種或一種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯的制備方法，以普通的二氫茉莉酮酸甲酯為原料，經(jīng)氯代反應(yīng)和脫氯反應(yīng)制得結(jié)構(gòu)式為(I)的3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯，反應(yīng)化學(xué)式如下。應(yīng)用本發(fā)明的方法制備3-氧代-2-戊基環(huán)戊烯基乙酸甲酯具有成本低，操作簡單，反應(yīng)條件易于實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)收率高等優(yōu)點(diǎn)，便于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C67/00GK101302157SQ20081003954
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者歐文華, 毛海舫, 潘仙華, 超 黃 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院