專利名稱：一種順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種香料化合物的合成方法，具體地說是一種順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成方法。
背景技術(shù)：
二氫茉莉酮酸甲酯是一種無色至淡黃色液體(化學(xué)名稱2-戊基 -3-羰基環(huán)戊基乙酸甲酯)，具有下面四種空間異構(gòu)結(jié)構(gòu)式。
順式-二氫茉莉酮酸甲酯 反式-二氫茉莉酮酸甲酯 普通的二氫茉莉酮酸甲酯主要是反式結(jié)構(gòu)的二氫茉莉酮酸甲酯，
其具有優(yōu)雅柔和的茉莉花香韻和舒適的檸檬樣果香氣息，整個(gè)香氣輕
盈飄逸留香持久，調(diào)香效果好。跟普通的二氫茉莉酮酸甲酯相比，順
式-二氫茉莉酮酸甲酯在清新的現(xiàn)代花香氣方面有一種超強(qiáng)的香氣提
調(diào)作用，它的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于普通二氫茉莉酮酸甲酯，具有強(qiáng)而名貴的花
香，似茉莉，甜潤持久，稍有粉香，擴(kuò)散性好，由于其順式所占比例
較高，避免了高濃度使用時(shí)普通級所產(chǎn)生的"稀釋效應(yīng)"。
順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成路線有以下幾種利用雙鍵在多
相加氫催化劑作用下，催化含a、 (3雙健的茉莉酮酸甲酯加氫生成順
5式-二氫茉莉酮酸甲酯，如美國專利US3978108中介紹了含ou P雙健 的茉莉酮酸甲酯在醇類或酯類溶劑中，用Pd/C催化加氫制備順式-二氫茉莉酮酸甲酯，但該專利并未提到a、卩雙健的茉莉酮酸甲酯的 來源或制備方法；歐洲專利EP399788中介紹了在普通的二氫茉莉酮 酸甲酯中加入重量為二氫茉莉酮酸甲酯1%的碳酸鹽，在N2保護(hù)下 18(TC反應(yīng)幾個(gè)小時(shí)，直接制備順式-二氫茉莉酮酸甲酯，順式-二氫 茉莉酮酸甲酯含量一般在10%左右，再將其進(jìn)行精餾，精餾出順式-二氫茉莉酮酸甲酯含量在20 50%的二氫茉莉酮酸甲酯，但反應(yīng)和 精餾的溫度都較高，部分順式-二氫茉莉酮酸甲酯會發(fā)生脫羧轉(zhuǎn)化為 二氫茉莉酮以及有機(jī)物炭化等，在降低產(chǎn)率的同時(shí)，影響產(chǎn)品的香氣 品質(zhì)，也不能獲得高含量的順式-二氫茉莉酮酸甲酯產(chǎn)品；Ernest Wenkert等在Chimia 46(1992) 95-97中介紹了以環(huán)戊二烯和正戊醛為 原料，利用Diel-Alder反應(yīng)的順式加成來保證環(huán)戊酮上兩個(gè)取代基處 在順式位置，經(jīng)七步反應(yīng)制備二氫茉莉酮酸甲酯，但反應(yīng)步驟多，而 順式結(jié)構(gòu)在熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性，使其在后續(xù)步驟中發(fā)生異構(gòu)化等問 題，使總的收率和順式-二氫茉莉酮酸甲酯的含量都較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成方法， 該合成方法反應(yīng)條件溫和，操作方便，提高產(chǎn)率及順體含量，反應(yīng)安 全環(huán)保，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是第一步庚酰氯生成反應(yīng)，庚酸與氯化 亞砜反應(yīng)生成庚酰氯；第二步Fridel-Cmfts酰基化反應(yīng)，庚酰氯與丁二酸反應(yīng)得2-戊基-1，3-環(huán)戊二酮；第三步醚化反應(yīng)，2-戊基-l，3-環(huán) 戊二酮與甲醇反應(yīng)得3-甲氧基-2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮;第四步加成反應(yīng)， 3-甲氧基-2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮與丙二酸二甲酯反應(yīng)得反式二氫茉莉酮 酸甲酯；第五步氫化反應(yīng)，反式二氫茉莉酮酸甲酯氫氣置換得主含量 為順式-二氫茉莉酮酸甲酯的二氫茉莉酮酸甲醇。
本發(fā)明的反應(yīng)方程式如下:
化合物n 化合物m 化合物iv
本發(fā)明的具體步驟如下
1) 庚酰氯的生成反應(yīng)質(zhì)量比l: 1. 3的正庚酸與氯化亞砜在反
應(yīng)器中室溫反應(yīng)4小時(shí)，保溫1. 5小時(shí)后加熱至85°C， 85匸保溫回 流5小時(shí)，蒸餾得庚酰氯；
2) Fridel-Crafts酰基化反應(yīng)向反應(yīng)器中加入硝基乙烷、無水 A1C13、 丁二酸和4-二甲氮基吡啶；然后再加入庚酰氯進(jìn)行?；?應(yīng)，反應(yīng)溫度為80-85'C，回流保溫反應(yīng)8小時(shí)；最后冰解、凍析并 抽提，制得2-戊基-l，3-環(huán)戊二酮，即化合物I;其中，丁二酸與庚 酰氯的質(zhì)量比為1: 1. 7， 4-二甲氨基吡啶與丁二酸質(zhì)量比為0. 03: 1， 4-二甲氨基吡啶與無水A1C13的質(zhì)量比為1: 20;3) 醚化反應(yīng)在反應(yīng)器中加入化合物I、甲醇、正已垸和甲磺
酸，反應(yīng)溫度60-65。C，回流反應(yīng)8-10小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，用乙二 胺中和，減壓旋蒸回收甲醇、正已垸；加水稀釋，用正己垸萃取，有 機(jī)相經(jīng)水洗、無水MgS04干燥得粗品；粗品減壓分餾，制得3-甲氧基 -2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮，即化合物II;其中，甲醇與化合物I的質(zhì)量比
為5 5.5: 1，甲磺酸與化合物I的質(zhì)量比為1: 11.3;
4) 加成反應(yīng)在反應(yīng)器中加入甲醇、甲醇鈉和丙二酸二甲酯， 加熱至60-65。C，回流保溫lhr;加入化合物II，回流反應(yīng)24hr，反 應(yīng)結(jié)束后冷至0-l(TC，冰乙酸中和，回收甲醇；加水稀釋，特丁醚 萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水MgS04干燥，分餾制得反式二氫茉莉酮酸
甲酯，即化合物III;其中，丙二酸二甲酯與化合物II的質(zhì)量比為1: 1.1，甲醇鈉與丙二酸二甲酯的質(zhì)量比為1: 3.3;
5) 氫化反應(yīng)將化合物III、 Pd-C催化劑投入氫化釜內(nèi)，氮?dú)庵?br> 換多次，再用氫氣置換多次，反應(yīng)溫度20 30°C，氫氣壓力0. lMPa 2.0MPa，直至壓力不降為止，過濾得順式-二氫茉莉酮酸甲酯，即化 合物IV;其中Pd-c催化劑與化合物III的質(zhì)量比為1: 20。
本發(fā)明是以丁二酸與庚酰氯進(jìn)行酰基化反應(yīng)，再經(jīng)醚化、加成、 氫化反應(yīng)合成制得順式-二氫茉莉酮酸甲酯，合成步驟短，反應(yīng)條件 溫和，操作簡便，生產(chǎn)成本低，安全環(huán)保，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體的實(shí)例，進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些 實(shí)施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例l:
將65克正庚酸投入250ml四口瓶，室溫下緩慢滴加85克氯化亞砜, 滴加時(shí)間4小時(shí)，在室溫下保溫1.5小時(shí)加熱至85"C， 85'C回流5小時(shí)， PH試紙測出口酸氣少，結(jié)束反應(yīng)，蒸餾得庚酰氯；
將30ml硝基乙烷、8克無水AlCl3、 0.4克4-二甲氨基吡啶催化劑和 12克丁二酸投入150ml三口燒瓶；然后加入20克上述制備的庚酰氯， 加熱至80。C，回流保溫8小時(shí)；冷至(TC以下，快速加入40克碎冰，放 入冰箱凍析9小時(shí)，抽濾，依次用10y。NaCl水溶液、甲苯洗至白色，烘 干，得12.4克化合物I ;
將80毫升無水甲醇、50毫升正己烷、1. l克甲磺酸和上述制得12. 4 克化合物I投入250ml三口燒瓶，加熱至6(TC，反應(yīng)8小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束 后用乙二胺中和，回收甲醇、正已垸；力P100毫升水稀釋，80ml正已 烷萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水硫酸鎂干燥得粗品，粗品分餾得10.5克 化合物II;
將70g無水甲醇、3克甲醇鈉、10g丙二酸二甲酯投入200ml三口燒 瓶，加熱至6(TC，回流保溫l小時(shí)，加入10.5克化合物I1，保溫回流 23小時(shí)；冰浴冷至0。C,滴加經(jīng)預(yù)冷的冰乙酸中和，回收甲醇，加80ml 水稀釋，特丁醚萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水MgS04干燥，蒸餾得10.9 克化合物III;
0. 5g Pd/C和10. 9克化合物III投入25ml氫化釜，先用氮?dú)庵脫Q 三次，再用氫氣置換三次，室溫20。C條件下氫氣壓力0. lMPa直至壓力不降為止，排氣、過濾、洗滌、干燥、精餾得順式-二氫茉莉酮酸
甲酯IO. l克，反應(yīng)總收率43.9%。
實(shí)施例2:
將65克正庚酸投入250ml四口瓶，室溫下緩慢滴加85克氯化亞砜， 滴加時(shí)間4小時(shí)，在室溫下保溫l. 5小時(shí)，加熱至85'C， 85"C回流5小時(shí)， ra試紙測出口酸氣少，結(jié)束反應(yīng)，蒸餾得庚酰氯；
將35ml硝基乙烷、10克無水AlCl3、 0.4克4-二甲氨基吡啶催化劑 和12克丁二酸投入150ml三口燒瓶；然后加入20克上述制備的庚酰氯， 加熱至85'C，回流保溫8小時(shí)；冷至1(TC以下，快速加入50克碎冰， 放入冰箱凍析12小時(shí)，抽濾，依次用10呢NaCl水溶液、甲苯洗至白色， 烘干，得12. 6克化合物I ;
將85毫升無水甲醇、50毫升正已烷、1. 15克甲磺酸和上述制得 12.6克化合物I投入250ml三口燒瓶，加熱至65。C反應(yīng)9小時(shí)；反應(yīng)結(jié) 束后用乙二胺中和，回收甲醇、正己烷；力口100毫升水稀釋，80ml正 已烷萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水硫酸鎂干燥得粗品，粗品分餾得10.8 克化合物II;
將75g無水甲醇、3.2克甲醇鈉、10.5g丙二酸二甲酯投入200ml三 口燒瓶，加熱至62'C，回流保溫l小時(shí)，加入10.8克化合物I1，保溫 回流24小時(shí)；冰浴冷至2。C，滴加經(jīng)預(yù)冷的冰乙酸中和，回收甲醇； 加80ml水稀釋，特丁醚萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水MgS04干燥，蒸餾得 11.3克化合物III;
0. 55g Pd/C和11. 3克化合物III投入25ml氫化釜，先用氮?dú)庵脫Q三次，再用氫氣置換三次，室溫2(TC條件下氫氣壓力0. lMPa直至 壓力不降為止，排氣、過濾、洗滌、干燥、精餾得順式-二氫茉莉酮 酸甲酯10.4克，反應(yīng)總收率45. 1%。 實(shí)施例3:
將65克正庚酸投入250ml四口瓶，室溫下緩慢滴加85克氯化亞砜， 滴加時(shí)間4小時(shí)，在室溫下保溫l. 5小時(shí)，加熱至85t:， 85'C回流5小時(shí)， PH試紙測出口酸氣少，結(jié)束反應(yīng)，蒸餾得庚酰氯；
將30ml硝基乙烷、9克無水AlCl3、 0.42克4-二甲氨基吡啶催化劑 和12. 5克丁二酸投入150ml三口燒瓶；然后加入20. 6克上述制備的庚 酰氯，加熱至85'C，回流保溫9小時(shí)；冷至15'C以下，快速加入45克 碎冰，放入冰箱凍析10小時(shí)，抽濾，依次用10。/。NaCl水溶液、甲苯洗 至白色，烘干，得12.5克化合物I;
將83毫升無水甲醇、50毫升正已烷、1.15克甲磺酸和上述制得 12.5克化合物I投入250ml三口燒瓶，加熱至66。C反應(yīng)10小時(shí)；反應(yīng) 結(jié)束后用乙二胺中和，回收甲醇、正已垸；力mOO毫升水稀釋，80ml 正己烷萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水硫酸鎂干燥得粗品，粗品分餾得IO. 7 克化合物II;
將73g無水甲醇、3.5克甲醇鈉、10.5g丙二酸二甲酯投入200ml三 口燒瓶，加熱至65。C，回流保溫l小時(shí)，加入10.7克化合物n，保溫 回流24小時(shí)；冰浴冷至5'C，滴加經(jīng)預(yù)冷的冰乙酸中和，回收甲醇； 加80ml水稀釋，特丁醚萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水MgS04干燥，蒸餾得 11.2克化合物III;0. 5g Pd/C和11. 2克化合物III投入25ml氫化釜，先用氮?dú)庵脫Q 三次，再用氫氣置換三次，室溫2(TC條件下氫氣壓力l.OMPa直至壓 力不降為止，排氣、過濾、洗滌、干燥、精餾得順式-二氫茉莉酮酸 甲酯10.3克，反應(yīng)總收率44.6%。
權(quán)利要求
1. 一種順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成方法，其特征在于該合成方法如下第一頻庚酰氯生成反應(yīng)，庚酸與氯化亞砜反應(yīng)生成庚酰氯；第二步Fridel-Crafts?；磻?yīng)，庚酰氯與丁二酸反應(yīng)得2-戊基-1，3-環(huán)戊二酮；第三步醚化反應(yīng)，2-戊基-1，3-環(huán)戊二酮與甲醇反應(yīng)得3-甲氧基-2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮；第四步加成反應(yīng)，3-甲氧基-2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮與丙二酸二甲酸酯反應(yīng)得反式-二氫茉莉酮酸甲酯；第五步氫化反應(yīng)，反式-二氫茉莉酮酸甲酯氫氣置換得主含量為順式-二氫茉莉酮酸甲酯的二氫茉莉酮酸甲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成方 法，其特征在于反應(yīng)方程式如下<formula>formula see original document page 2</formula>化合物II <formula>formula see original document page 2</formula>化合物III <formula>formula see original document page 2</formula>化合物IV
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成方法，其特征在于具體步驟如下1)庚酰氯的生成反應(yīng)質(zhì)量比1: 1. 3的正庚酸與氯化亞砜在反應(yīng)器中室溫反應(yīng)4小時(shí)，保溫1. 5小時(shí)后加熱至85°C， 85'C保溫回 流5小時(shí)，蒸餾得庚酰氯；2) Fridel-Crafts?；磻?yīng)向反應(yīng)器中加入硝基乙烷、無水 A1C13、 丁二酸和4-二甲氨基吡啶；然后再加入庚酰氯進(jìn)行?；?應(yīng)，反應(yīng)溫度為80-85°C，回流保溫反應(yīng)8小時(shí)；最后冰解、凍析并 抽提，制得2-戊基-l， 3-環(huán)戊二酮，即化合物I;其中，丁二酸與庚 酰氯的質(zhì)量比為1:1. 7， 4-二甲氨基吡啶與丁二酸質(zhì)量比為0. 03:1， 4-二甲氨基吡啶與無水AlCl3的質(zhì)量比為1:20;3) 醚化反應(yīng)在反應(yīng)器中加入化合物I、甲醇、正己垸和甲磺 酸，反應(yīng)溫度60-65°C，回流反應(yīng)8-10小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，用乙二 胺中和，減壓旋蒸回收甲醇、正已烷；加水稀釋，用正己烷萃取，有 機(jī)相經(jīng)水洗、無水MgSO,干燥得粗品；粗品減壓分餾，制得3-甲氧基 -2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮，即化合物II;其中，甲醇與化合物I的質(zhì)量比 為5 5.5:1，甲磺酸與化合物I的質(zhì)量比為1:11.3;4) 加成反應(yīng)在反應(yīng)器中加入甲醇、甲醇鈉和丙二酸二甲酯， 加熱至60 65°C，回流保溫lhr;加入化合物II ，回流反應(yīng)22 24hr; 反應(yīng)結(jié)束，冷至O-l(TC，冰乙酸中和，回收甲醇；加水稀釋，特丁 醚萃取，有機(jī)相經(jīng)水洗、無水MgS04干燥，分餾制得反式二氫茉莉酮 酸甲酯，即化合物III;其中，丙二酸二甲酯與化合物II的質(zhì)量比為1: 1.1，甲醇鈉與丙二酸二甲酯的質(zhì)量比為1: 3.3;5) 氫化反應(yīng)將化合物m、 Pd-C催化劑投入氫化釜內(nèi)，氮?dú)庵?換多次，再用氫氣置換多次，反應(yīng)溫度20 30°C，氫氣壓力0. lMPa ，2.0MPa，直至壓力不降為止，過濾得順式-二氫茉莉酮酸甲酯，即化 合物IV;其中Pd-C催化劑與化合物III的質(zhì)量比為1: 20。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種順式-二氫茉莉酮酸甲酯的合成方法，第一步庚酰氯生成反應(yīng)，庚酸與氯化亞砜反應(yīng)生成庚酰氯；第二步Fridel-Crafts酰基化反應(yīng)，庚酰氯與丁二酸反應(yīng)得2-戊基-1，3-環(huán)戊二酮；第三步醚化反應(yīng)，2-戊基-1，3-環(huán)戊二酮與甲醇反應(yīng)得3-甲氧基-2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮；第四步加成反應(yīng)，3-甲氧基-2-戊基-環(huán)戊-2-烯酮與丙二酸二甲酸酯反應(yīng)得反式二氫茉莉酮酸甲酯；第五步氫化反應(yīng)，反應(yīng)二氫茉莉酮酸甲酯氫氣置換得主含量為順式-二氫茉莉酮酸甲酯的二氫茉莉酮酸甲酯。本發(fā)明是以丁二酸與庚酰氯進(jìn)行?；磻?yīng)，再經(jīng)醚化、加成、氫化反應(yīng)合成制得順式-二氫茉莉酮酸甲酯，合成步驟短，反應(yīng)條件溫和，操作簡便，生產(chǎn)成本低，安全環(huán)保，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C69/716GK101475480SQ200810244580
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者祥 林, 陳兆剛, 陳文昌 申請人:淮安萬邦香料工業(yè)有限公司