專利名稱：L-氯代薄荷醇的合成新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涼味劑薄荷酰胺(WS-3)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及薄荷酰胺中間體L-氯代薄荷醇的合成新方法。
背景技術(shù)：
L-氯代薄荷醇是重要的手性合成中間體。L-氯代薄荷醇經(jīng)過格氏反應(yīng)制得L-薄荷甲酸(WS-I)，再酰氯化反應(yīng)生成L-薄荷甲酰氯，后者與不同的酯類或胺類化合物反應(yīng)即得到相應(yīng)的WS系列涼味劑。涼味劑WS-3、WS-4、WS-5、WS-12、WS-14、WS-30目前的合成路線中，都是以L-氯代薄荷醇為中間體進(jìn)行反應(yīng)。千禧年公司對(duì)WS-3提出的新合成工藝也是以L-氯代薄荷醇為原料，與腈化鈉反應(yīng)制得L-薄荷甲腈，再與磷酸三乙酯或碳酸二乙酯、硫酸二乙酯等含乙氧基的化合物在多聚磷酸催化下合成。薄荷基衍生物具有許多特殊的性質(zhì)，在日常生活、有機(jī)合成等方面應(yīng)用廣泛，特別是由于其具有三手性中心的六元環(huán)結(jié)構(gòu)，作為重要手性誘導(dǎo)源，它在手性合成中具有重要的意義，而這些薄荷基衍生物中的一部分可以通過L-薄荷基氯制備格氏試劑再進(jìn)一步反應(yīng)得到。已經(jīng)報(bào)道的醇類化合物的氯化反應(yīng)用氯化試劑主要有鹽酸(氯化氫)、S0C12、PCl5等，其中以鹽酸(氯化氫)、SOCl2和PCl5S用最廣，常用催化劑為=ZnCl2等一些金屬氯化物，有機(jī)堿如吡啶等。目前又發(fā)展出羧酸催化HCl氯化醇的方法，比如，有機(jī)羧酸催化甘油的鹽酸氯化。目前L-薄荷基氯的合成方法有Iucas試劑、二氯亞砜或是五氯化磷氯化L-薄荷醇。如專利US4193936 和 US4226988 公開了美國 Wikirlson Sword 公司采用 Iucas 試劑法合成L-薄荷基氯，進(jìn)而合成薄荷酰胺。采用該方法制備的L-氯代薄荷醇產(chǎn)品為無色無味的透明液體，收率84. 82%，比旋光度[a ]D2° =-44.49°，即產(chǎn)品的光學(xué)純度較低，且反應(yīng)收率低。如精細(xì)化工2008年第25卷第11期《涼味劑N-乙基-L-薄荷基甲酰胺的合成》一文報(bào)道了丁瑞，田紅玉等人以無水氯化鐵為催化劑，用無水五氯化磷氯化L-薄荷醇，反應(yīng)收率為90%，旋光度[a ]D20 = -47°，但產(chǎn)品后處理復(fù)雜并有廢磷酸水溶液產(chǎn)生。如香料香精化妝品2004年第4期的《涼味劑左旋薄荷酰胺的合成》一文報(bào)道了江南大學(xué)的王建新，聶侃等人以SOCl2為氯化劑，DMF為溶劑兼催化劑合成氯化反應(yīng)合成L-薄荷基氯，其產(chǎn)率為78. 3%，[a]D2° = -52°。即產(chǎn)品的光學(xué)純度高，但產(chǎn)品收率僅為78. 3%;產(chǎn)品后處理過程中會(huì)形成含有DMF的難降解廢水。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供了一種L-氯代薄荷醇的合成新方法。本發(fā)明在保持高反應(yīng)收率的同時(shí)，提高了產(chǎn)品的光學(xué)純度，且產(chǎn)品后處理簡單，并且沒有產(chǎn)生廢磷酸水溶液或含有DMF的難降解廢水，減少了對(duì)環(huán)境的污染，有利于工業(yè)上的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的合成工藝路線如下

本發(fā)明提供的L-氯代薄荷醇的合成新方法，以L-薄荷醇為原料，濃鹽酸為氯化齊 ，有機(jī)羧酸為催化劑，進(jìn)行氯化反應(yīng)制得L-氯代薄荷醇。本發(fā)明提供的L-氯代薄荷醇的合成方法，包括以下具體步驟步驟(I)，將L-薄荷醇、有機(jī)羧酸、濃鹽酸加入到裝有溫度計(jì)、回流冷凝管和尾氣吸收裝置的干燥四口燒瓶中；步驟(2)，在攪拌條件下，加熱升溫，進(jìn)行氯化反應(yīng)；步驟(3)，室溫冷凝，靜置分層，回收過量鹽酸，收集有機(jī)層，將所述有機(jī)層水洗至中性，減壓蒸餾，即制備出L-氯代薄荷醇。優(yōu)選的，所述有機(jī)羧酸為乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸或己二酸中的一種或幾種混合。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述L-薄荷醇和所述濃鹽酸的摩爾比為I : I 5，所述L-薄荷醇和所述有機(jī)羧酸的摩爾比為I : O. 3 I。最優(yōu)選的，所述氯化反應(yīng)的溫度為80 150°C，所述氯化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為3 10h。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用羧酸催化濃鹽酸氯化L-薄荷醇，替代了 ZnCl2催化反應(yīng)合成L-薄荷基氯，本發(fā)明的收率為91.3%，產(chǎn)品比旋光度[a]D2° = -47.4°，產(chǎn)品純度93.5%。本發(fā)明在保持高反應(yīng)收率的同時(shí)，提高了產(chǎn)品的光學(xué)純度，且產(chǎn)品后處理簡單，并且沒有產(chǎn)生廢磷酸水溶液或含有DMF的難降解廢水，減少了對(duì)環(huán)境的污染，有利于工業(yè)上的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I本實(shí)施例涉及一種L-氯代薄荷醇的合成方法往500mL三口圓底燒瓶中加入Imol左旋薄荷醇和O. 3mol的乙酸作為催化劑，力口入Imol的濃鹽酸，待溶解后加熱回流，控制溫度在80±2°C，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)10h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。過濾除去反應(yīng)液中析出的催化劑，濾液靜置分液，下層水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液與上層油液合并。有機(jī)相堿水洗至堿性，水洗至中性，無水硫酸鎂干燥。常壓下蒸餾除去溶劑二氯甲烷，然后減壓蒸餾，收集47 51°C /199Pa餾分。產(chǎn)率為89. 3 %。旋光度[a]D2°為-47.0°。產(chǎn)品純度90.2%。實(shí)施例 2本實(shí)施例涉及一種L-氯代薄荷醇的合成方法往500ml三口圓底燒瓶中加入Imol左旋薄荷醇和O. 6mol的戊酸作為催化劑，加入3mol的濃鹽酸，待溶解后加熱回流，控制溫度在110±21，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)611。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。過濾除去反應(yīng)液中析出的催化劑，濾液靜置分液，下層水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液與上層油液合并。有機(jī)相堿水洗至堿性，水洗至中性，無水硫酸鎂干燥。常壓下蒸餾除去溶劑二氯甲烷，然后減壓蒸餾，收集47 51°C /199Pa餾分。產(chǎn)率為89. O %。旋光度
1)2°為-46.8°。產(chǎn)品純度92.5%。實(shí)施例3本實(shí)施例涉及一種L-氯代薄荷醇的合成方法往500ml三口圓底燒瓶中加入Imol左旋薄荷醇和Imol的丙二酸作為催化劑，力口A5mol的濃鹽酸，待溶解后加熱回流，控制溫度在150±2°C，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。過濾除去反應(yīng)液中析出的催化劑，濾液靜置分液，下層水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液與上層油液合并。有機(jī)相堿水洗至堿性，水洗至中性，無水硫酸鎂干燥。常壓下蒸餾除去溶劑二氯甲烷，然后減壓蒸餾，收集47 51°C /199Pa餾分。產(chǎn)率為88. 9 %。旋光度[a]D2°為-47. 1°。產(chǎn)品純度91.4%。實(shí)施例4本實(shí)施例涉及一種L-氯代薄荷醇的合成方法往500ml三口圓底燒瓶中加入50g左旋薄荷醇和O. 15mol的戊二酸作為催化劑，加入200ml的濃鹽酸，待溶解后加熱回流，控制溫度在110±2°C，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)5h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫。過濾除去反應(yīng)液中析出的催化劑，濾液靜置分液，下層水液用二氯甲烷萃取三次，萃取液與上層油液合并。有機(jī)相堿水洗至堿性，水洗至中性，無水硫酸鎂干燥。常壓下蒸餾除去溶劑二氯甲烷，然后減壓蒸餾，收集47 51°C /199Pa餾分。產(chǎn)率為89. I %。旋光度卜^為^了^。。產(chǎn)品純度89.8%。
權(quán)利要求
1.一種L-氯代薄荷醇的合成方法，其特征在于，包括以下具體步驟 步驟(I)，將L-薄荷醇、有機(jī)羧酸、濃鹽酸加入到裝有溫度計(jì)、回流冷凝管和尾氣吸收裝置的干燥四口燒瓶中； 步驟(2)，在攪拌條件下，加熱升溫，進(jìn)行氯化反應(yīng)； 步驟(3)，室溫冷凝，靜置分層，回收過量鹽酸，收集有機(jī)層，將所述有機(jī)層水洗至中性，減壓蒸餾，即制備出L-氯代薄荷醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成方法，其特征在于，所述有機(jī)羧酸為乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸或己二酸中的一種或幾種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述L-薄荷醇和所述濃鹽酸的摩爾比為I : I 5，所述L-薄荷醇和所述有機(jī)羧酸的摩爾比為I : O. 3 I。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述氯化反應(yīng)的溫度為80 150°C，所述氯化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為3 10h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種L-氯代薄荷醇的合成方法，包括以下具體步驟步驟(1)，將L-薄荷醇、有機(jī)羧酸、濃鹽酸加入到裝有溫度計(jì)、回流冷凝管和尾氣吸收裝置的干燥四口燒瓶中；步驟(2)，在攪拌條件下，加熱升溫，進(jìn)行氯化反應(yīng)；步驟(3)，室溫冷凝，靜置分層，回收過量鹽酸，收集有機(jī)層，將所述有機(jī)層水洗至中性，減壓蒸餾，即制備出L-氯代薄荷醇。本發(fā)明的收率為91.3％，產(chǎn)品比旋光度[α]D20＝-47.4°，產(chǎn)品純度93.5％。本發(fā)明在保持高反應(yīng)收率的同時(shí)，提高了產(chǎn)品的光學(xué)純度，且產(chǎn)品后處理簡單，并且沒有產(chǎn)生廢磷酸水溶液或含有DMF的難降解廢水，減少了對(duì)環(huán)境的污染，有利于工業(yè)上的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
文檔編號(hào)C07C17/16GK102964208SQ20121046824
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月27日
發(fā)明者張文, 陳東晨, 朱俊峰, 張勤, 王廣強(qiáng), 徐冬青, 劉軍 申請(qǐng)人:安徽豐樂香料有限責(zé)任公司