專利名稱：一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法。
背景技術(shù)：
δ -癸內(nèi)酯又稱δ -正戊基-δ _戊內(nèi)酯或丁位癸內(nèi)酯，具有強(qiáng)烈持久的奶油香的 特征成分，是調(diào)制牛奶和奶油香精的主體香料，同時也廣泛用于調(diào)配椰子、草莓、桃等香 料S-癸內(nèi)酯在人造奶油、冰淇淋、軟飲料、糖果，焙烤食品及調(diào)味料中大量應(yīng)用，市場
需求量大。盡管合成丁位癸內(nèi)酯的報道很多，但歸納起來其合成路線主要有以下兩類第一 類首先制備出α-戊基環(huán)戊酮，然后再通過Baeyer-Villiger反應(yīng)擴(kuò)
環(huán)成丁位癸內(nèi)酯。由于α-戊基環(huán)戊酮結(jié)構(gòu)不對稱所以Baeyer-Villigery氧化重排反 應(yīng)存在反向插入副反應(yīng)得到兩種結(jié)構(gòu)的內(nèi)酯，很難分離，因而得到的丁位癸內(nèi)酯純度只 有98%左右達(dá)不到99%以上。第二類先制備5-羥基癸酸，然后再分子內(nèi)脫水環(huán)化成丁位癸內(nèi)酯。但目前現(xiàn) 有的合成路線主要是以間苯二酚為原料經(jīng)還原得到1,3-環(huán)己二酮，然后烷基化再在堿性 條件下開環(huán)得到5-氧代癸酸，再用硼氫化鈉得到5-羥基癸酸。但此類路線原料價格太 貴，且反應(yīng)路線長，不易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述所存在的原料價格昂貴、反應(yīng)路線復(fù)雜、產(chǎn)品收率低、不 易工業(yè)化生產(chǎn)等問題，提供了一種原料易得，制備步驟少且操作簡單，所的產(chǎn)品純度 高，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，即以戊二酸酐為原料制備丁位癸內(nèi)酯的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法，以戊二酸酐為原料，通過與鹵代戊烷的格氏試 劑加成得到5-氧代癸酸的中間體，再經(jīng)硼氫化鈉還原、酸性環(huán)合得到丁位癸內(nèi)酯。其制 備反應(yīng)式如

圖1所示。上述的一種丁位內(nèi)酯的制備方法，具體包括如下制備步驟
(1)、鹵代戊烷格氏試劑的制備
氮氣保護(hù)下，在配有電磁攪拌、溫度計和帶有干燥管的回流冷凝管的500ml四口燒 瓶中加入四氫呋喃(THF) 200ml、鎂片IOg (0.42mol)和少量碘，升溫至50°C ,滴加 溶于40ml四氫呋喃的鹵代戊烷60g (0.40mol)，控制溫度不超過70°C，滴加完畢后， 繼續(xù)攪拌lh，得鹵代戊烷的格氏試劑；
(2)、5-氧代癸酸中間體的制備
氮氣保護(hù)下，在IL的四口瓶中，加入300ml四氫呋喃、36g的戊二酸酐和2 4g銅 鹽，冷卻至-20 -5°C，滴加上述鹵代戊烷的格氏試劑，Ih左右滴加完，滴加完畢后， 維持反應(yīng)溫度繼續(xù)攪拌2h，用lmol/L的鹽酸溶液酸化至pH=2，靜置分去水層，水層用甲基叔丁基醚萃取兩次，合并有機(jī)相，飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鈉干燥， 減壓脫溶劑得到粗品5-氧代癸酸； (3)、丁位癸內(nèi)酯的制備 在500ml三口瓶中加入150g5%的氫氧化鈉溶液和上述5-氧代癸酸粗品，常溫攪拌 Ih,冷卻至0°C，緩慢加入6g硼氫化鈉，控制溫度5-10°C，加入完畢后在常溫繼續(xù)攪拌 Ih,之后加入6mol/L的鹽酸溶液酸化至pH=4，用甲基叔丁基醚萃取水層三次，合并有 機(jī)相，分別用5%碳酸氫鈉和飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸餾得 最終產(chǎn)物丁位內(nèi)酯；
上述的減壓蒸餾過程中控制過程參數(shù)為117 120°C /0.02mmHg。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明使用的原材料戊二酸酐和鹵代戊烷都是商業(yè)化產(chǎn)品，反應(yīng)原料易得、價格低 廉，即原材料成本低，同時，本發(fā)明的制備方法步驟少、操作簡單，易于工業(yè)化，且產(chǎn) 品收率較高，其摩爾收率可達(dá)70%，純度達(dá)到了 99%以上。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明中所用的原料及各種試劑均為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公
司ο丁位癸內(nèi)酯的測定方法氣相色譜分析 丁位癸內(nèi)酯的總產(chǎn)率以戊二酸酐計摩爾收率計算
本發(fā)明所用的儀器GC1690氣相色譜儀，中國杭州科曉化工儀器設(shè)備有限公司 實施例1
(1)、溴代戊烷格氏試劑的制備
氮氣保護(hù)下，在配有電磁攪拌、溫度計和帶有干燥管的回流冷凝管的500ml四口燒 瓶中加入四氫呋喃200ml、鎂片IOg和少量碘，升溫至50°C ,滴加溶于40ml四氫呋喃的 60g溴戊烷，控制溫度不超過70°C，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌lh，得溴戊烷的格氏試劑；
(2)、5-氧代癸酸中間體的制備
氮氣保護(hù)下，在IL的四口瓶中，加入300ml四氫呋喃、36g的戊二酸酐和2.8g碘化 亞銅，冷卻 至-20°C，滴加上述溴戊烷的格氏試劑，滴加時間為Ih左右。滴加完畢后， 再繼續(xù)攪拌2h，加入lmol/L的鹽酸溶液水解至pH=2，靜置分去水層，水層用甲基叔丁 基醚萃取兩次，合并有機(jī)相，飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，再減壓脫 去溶劑得到粗品5-氧代癸酸39.3g ；
(3)、丁位癸內(nèi)酯的制備
在500ml三口瓶中加入150g5%的氫氧化鈉溶液和上述5-氧代癸酸粗品，常溫攪 拌lh，冷卻至0°C，緩慢加入6g硼氫化鈉，控制溫度5 10°C，加完后在常溫繼續(xù)攪 拌lh，加入6mol/L的鹽酸溶液酸化至pH=4，用甲基叔丁基醚萃取水層三次，合并有機(jī) 相，分別用5%碳酸氫鈉和飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸餾收集 117 120°C /0.02mmHg的產(chǎn)物35.2g。經(jīng)氣相色譜分析所得的丁位癸內(nèi)酯純度為99.2%， 總產(chǎn)率以戊二酸酐起始原料計算摩爾收率達(dá)65%。
實施例2
(1)、氯戊烷格氏試劑的制備
氮氣保護(hù)下，在配有電磁攪拌、溫度計和帶有干燥管的回流冷凝管的500ml四口燒 瓶中加入四氫呋喃200ml、鎂片IOg和少量碘，升溫至50°C ,滴加溶于40ml四氫呋喃 的42.7g氯戊烷，控制溫度不超過70°C，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌lh，得氯戊烷的格氏試 劑；
(2)、5-氧代癸酸中間體的制備
氮氣保護(hù)下，在IL的四口瓶中，加入300ml四氫呋喃、36g的戊二酸酐和2.8g碘化 亞銅，冷卻至-20°C，滴加上述氯戊烷的格氏試劑，滴加時間為Ih左右，滴加完畢后， 再繼續(xù)攪拌2h，加入lmol/L的鹽酸溶液水解至pH=2，靜置分去水層，水層用甲基叔丁 基醚萃取兩次，合并有機(jī)相，飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，再減壓脫 去溶劑得到粗品5-氧代癸酸30.2g ；
(3)、丁位癸內(nèi)酯的制備
在500ml三口瓶中加入142g5%的氫氧化鈉溶液和上述5-氧代癸酸粗品，常溫攪 拌lh，冷卻至0°C，緩慢加入6g硼氫化鈉，控制溫度5 10°C，加完后在常溫繼續(xù)攪 拌lh，加入6mol/L的鹽酸溶液酸化至pH=4，用甲基叔丁基醚萃取水層三次，合并有機(jī) 相，分別用5%碳酸氫鈉和飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸餾收集 117 120°C /0.02mmHg的產(chǎn)物24.8g。經(jīng)氣相色譜分析測定所得的丁位癸內(nèi)酯純度為 99.1%，總產(chǎn)率以戊二酸酐起始原料計算摩爾收率達(dá)46.1%。實施例3
(1)、溴代戊烷格氏試劑的制備
同實施例1 ；
(2)、5-氧代癸酸的制備
氮氣保護(hù)下，在IL的四口瓶中，加入300ml四氫呋喃、36g的戊二酸酐和4g溴化 銅，冷卻至-20°C，滴加上述溴戊烷的格氏試劑，滴加時間為Ih左右，滴加完畢后，再 繼續(xù)攪拌2h，加入lmol/L的鹽酸溶液水解至pH=2，靜置分去水層，水層用甲基叔丁基 醚萃取兩次，合并有機(jī)相，飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，再減壓脫去 溶劑得到粗品5-氧代癸酸45.5g ；
(3)、丁位癸內(nèi)酯的制備
在500ml三口瓶中加入215g5%的氫氧化鈉溶液和上述5-氧代癸酸粗品，常溫攪 拌lh，冷卻至0°C，緩慢加入6g硼氫化鈉，控制溫度5 10°C，加完后在常溫繼續(xù)攪 拌lh，加入6mol/L的鹽酸溶液酸化至pH=4，用甲基叔丁基醚萃取水層三次，合并有機(jī) 相，分別用5%碳酸氫鈉和飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸餾收集 117 120°C /0.02mmHg的產(chǎn)物37.7g。經(jīng)氣相色譜分析所得的丁位癸內(nèi)酯純度為99.3%， 總產(chǎn)率以戊二酸酐起始原料計算摩爾收率達(dá)70.0%。實施例4
(1)、溴代戊烷格氏試劑的制備
氮氣保護(hù)下，在配有電磁攪拌、溫度計和帶有干燥管的回流冷凝管的500ml四口燒 瓶中加入四氫呋喃200ml、鎂片IOg和少量碘，升溫至50°C ,滴加溶于40ml四氫呋喃的60g溴戊烷，控制溫度不超過70°C，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌lh，得溴戊烷的格氏試劑；
(2)、5-氧代癸酸的制備
氮氣保護(hù)下，在IL的四口瓶中，加入300ml四氫呋喃、36g的戊二酸酐和3.0g碘化 銅，冷卻至-20°C，滴加上述溴戊烷的格氏試劑，滴加時間為Ih左右，滴加完畢后，再 繼續(xù)攪拌2h，加入lmol/L的鹽酸溶液水解至pH=2，靜置分去水層，水層用甲基叔丁基 醚萃取兩次，合并有機(jī)相，飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，再減壓脫去 溶劑得到粗品5-氧代癸酸47.2g ；
(3)、丁位癸內(nèi)酯的制備
在500ml三口瓶中加入220g5%的氫氧化鈉溶液和上述5-氧代癸酸粗品，常溫攪 拌lh，冷卻至0°C，緩慢加入6g硼氫化鈉，控制溫度5 10°C，加完后在常溫繼續(xù)攪 拌lh，加入6mol/L的鹽酸溶液酸化至pH=4，用甲基叔丁基醚萃取水層三次，合并有機(jī) 相，分別用5%碳酸氫鈉和飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸餾收集 117 120°C /0.02mmHg的產(chǎn)物38.9g。經(jīng)氣相色譜分析所得的丁位癸內(nèi)酯純度為99.2%， 總產(chǎn)率以戊二酸酐起始原料計算摩爾收率達(dá)72.0%。 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)方案所做的 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
1.一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于以戊二酸酐為原料，通過與鹵代 戊烷的格氏試劑加成得到5-氧代癸酸的中間體，再經(jīng)硼氫化鈉還原、酸性環(huán)合得到丁位 癸內(nèi)酯。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于其具體制備步 驟如下(1)、鹵代戊烷格氏試劑的制備氮氣保護(hù)下，在配有電磁攪拌、溫度計和帶有干燥管的回流冷凝管的500ml四口燒 瓶中加入四氫呋喃200ml、鎂片IOg (0.42mol)和少量碘，升溫至50°C ,滴加溶于40ml 四氫呋喃的鹵代戊烷60g (0.40mol)，控制溫度不超過70°C，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌 Ih,得鹵代戊烷的格氏試劑；(2)、5-氧代癸酸中間體的制備氮氣保護(hù)下，在IL的四口瓶中，加入300ml四氫呋喃、60g的戊二酸酐和4g銅鹽， 冷卻至-20 -5°C，滴加上述鹵代戊烷的格氏試劑，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌2h，用lmol/ L的鹽酸溶液酸化至pH=2，靜置分去水層，水層用甲基叔丁基醚萃取兩次，合并有機(jī) 相，飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鈉干燥，減壓脫溶劑得到粗品5-氧代癸酸；(3)、丁位癸內(nèi)酯的制備在500ml三口瓶中加入150g5%的氫氧化鈉溶液和上述5-氧代癸酸粗品，常溫攪拌 Ih,冷卻至0°C，緩慢加入6g硼氫化鈉，控制溫度不超過10°C，加入完畢后在常溫繼續(xù) 攪拌lh，之后加入6mol/L的鹽酸溶液酸化至pH=4，用甲基叔丁基醚萃取水層三次，合 并有機(jī)相，分別用5%碳酸氫鈉和飽和氯化鈉溶液洗滌至中性，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸 餾得到丁位癸內(nèi)酯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于步驟 (1)鹵代戊烷格氏試劑的制備中所述的鹵代戊烷為溴代戊烷或氯代戊烷。
4.如權(quán)利要求2所述的一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于步驟(2)所 述5-氧代癸酸中間體的制備中所述的銅鹽為碘化亞銅、碘化銅或溴化銅。
5.如權(quán)利要求2所述的一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法，其特征在于步驟(3)丁位癸內(nèi)酯的制備中所述的減壓蒸餾過程中控制過程參數(shù)為117 1200C /0.02mmHgo
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高純度丁位癸內(nèi)酯的制備方法，即以戊二酸酐為原料，通過與鹵代戊烷的格氏試劑加成得到5-氧代癸酸中間體，在堿性條件下用硼氫化鈉還原、再酸化環(huán)合得到高純度丁位癸內(nèi)酯。本發(fā)明使用的原材料戊二酸酐和鹵代戊烷都是商業(yè)化產(chǎn)品，反應(yīng)原料易得、價格低廉。同時本發(fā)明的制備方法步驟少、操作簡單，易于工業(yè)化，且產(chǎn)品收率較高，其摩爾收率達(dá)70%，純度達(dá)到了99%以上。
文檔編號C07D309/30GK102010391SQ20101054477
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者梁立冬, 王之建, 賈衛(wèi)民, 趙延偉 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院