本發(fā)明涉及一種光學(xué)純手性羥基化合的制備方法,尤其是以長(zhǎng)葉薄荷酮為原料衍生制備(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的方法。
背景技術(shù):
長(zhǎng)葉薄荷酮,是一種酮類(lèi)合成香料,主要用作薄荷、薰衣草和 玫瑰等香精的調(diào)合香料,也用于香葉天竺葵油等。同時(shí),它也是一種潛手性的化合物,其酮基可經(jīng)過(guò)還原反應(yīng)得相應(yīng)的手性醇,進(jìn)而可以進(jìn)行進(jìn)一步的拆分得到具有光學(xué)活性的手性羥基化合物。
目已有的報(bào)道中,關(guān)于以長(zhǎng)葉薄荷酮為原料制備5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的方法,多以Et2SiH2/(Ph3P)3RhCl配合使用進(jìn)行催化還原(Ionic and organometallic-catalyzed organosilane reductions,Organic Reactions (Hoboken, NJ, United States), 71, 1-737; 2008),它存在原料來(lái)源較難,而且較為昂貴的缺點(diǎn)。而關(guān)于進(jìn)一步拆分制備(1R) -5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇則未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了進(jìn)一步對(duì)長(zhǎng)葉薄荷酮進(jìn)行研究,本發(fā)明以長(zhǎng)葉薄荷酮為原料,將其潛手性酮基團(tuán)進(jìn)行進(jìn)一步的反應(yīng)得到手性羥基中性,再進(jìn)一步拆分,得到具有羥基手性中心的單一構(gòu)型化合物。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
1)低溫條件下,以醇為溶劑,按一定比例加入原料長(zhǎng)葉薄荷酮、硼氫化鈉,然后保持低溫條件進(jìn)行反應(yīng),得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇;
2)在有機(jī)溶劑甲苯中,以步驟1)所得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇為原料,按一定比例加入?;w、脂肪酶、消旋催化劑,在一定的溫度下進(jìn)行動(dòng)力學(xué)拆分反應(yīng),得 (1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的?;衔?;
3)將步驟2)所得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的?;衔锛尤氲桨匆欢ū壤渲频乃臍溥秽c氫氧化鋰的混合溶液中,室溫條件進(jìn)行反應(yīng),檢測(cè)檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,反應(yīng)結(jié)束后,過(guò)柱純化可得純品(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇,最終產(chǎn)品的光學(xué)純度可以達(dá)99%以上;步驟2)中所述的酰基供體為對(duì)氯苯酚乙酸酯,其加入量為原料5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇摩爾量的1.0~1.5倍;步驟2)中所述的脂肪酶為豬胰脂肪酶,其加入量為原料5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇質(zhì)量數(shù)的1%~5%;步驟2)中所述的消旋催化劑為酸性樹(shù)脂D006,其加入量為原料5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇質(zhì)量的5%~15%。
本發(fā)明以長(zhǎng)葉薄荷酮為原料經(jīng)氫化還原、動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇酰基化合物,再進(jìn)行水解最終得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇。本方法具備操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)品收率高、光學(xué)純度好等特點(diǎn),在長(zhǎng)葉薄荷酮衍生物的制備研究中具有極大的指導(dǎo)和應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1)0℃條件下,于單口燒瓶?jī)?nèi)加入250ml無(wú)水甲醇, 15.2g長(zhǎng)葉薄荷酮,攪拌15min后,加入11.3g硼氫化鈉,投料完成后,用氣球密封燒瓶,保持0℃條件反應(yīng)3h,點(diǎn)板檢測(cè)長(zhǎng)葉薄荷酮反應(yīng)完全,停止反應(yīng);稀用鹽酸溶液焠滅硼氫化鈉至不再有氣泡冒出,蒸除甲醇后用100ml二氯甲烷萃取三次,合并二氯甲烷、干燥、濃縮后可得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇14.3g,收率為92.6%。
2)在恒溫?fù)u床內(nèi),以200ml藍(lán)蓋瓶為反應(yīng)容器,加入60ml甲苯、7.7g的5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇、10.0g對(duì)氯苯酚乙酸酯、0.3g豬胰脂肪酶PPL、1.5g酸性樹(shù)脂D006,投料完畢,升溫至35℃進(jìn)行反應(yīng),11小時(shí)后,檢測(cè)5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇消失,轉(zhuǎn)化為(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙?;衔?;將反應(yīng)后的溶液冷卻、過(guò)濾、濃縮,得粗品。
3)將步驟2)中所得粗產(chǎn)品加入到150ml四氫呋喃中,并加入氫氧化鋰7g,室溫?cái)嚢柽M(jìn)行反應(yīng)24小時(shí),點(diǎn)板檢測(cè)(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙?;衔稂c(diǎn)消失時(shí)停止反應(yīng);加入150ml水后,將反應(yīng)液進(jìn)行濃縮,蒸去四氫呋喃,再用二氯甲烷對(duì)剩余溶液進(jìn)行萃取、分液、干燥、濃縮得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品。
4)將步驟3)所得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品用體積比為10:1的石油醚與乙酸乙酯的混合溶液進(jìn)行硅膠柱層析。最終可得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇7.2g,收率92.3%,經(jīng)檢測(cè),最終產(chǎn)品(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的ee值為99.3%。
實(shí)施例2
1)0℃條件下,于單口燒瓶?jī)?nèi)加入1000ml無(wú)水甲醇, 152g長(zhǎng)葉薄荷酮,攪拌20min后,加入150g硼氫化鈉,投料完成后,用氣球密封燒瓶,保持0℃條件反應(yīng)4h,TLC檢測(cè)長(zhǎng)葉薄荷酮反應(yīng)完全,停止反應(yīng);稀用鹽酸溶液焠滅硼氫化鈉至不再有氣泡冒出,蒸除甲醇后用300ml乙酸乙酯萃取三次,合并乙酸乙酯、干燥、濃縮后可得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇143.8g,收率為93.4%。
2)在恒溫?fù)u床內(nèi),以1000ml藍(lán)蓋瓶為反應(yīng)容器,加入700ml甲苯、77g的5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇、110g對(duì)氯苯酚乙酸酯、3g豬胰脂肪酶PPL、10g酸性樹(shù)脂D006,投料完畢,升溫至40℃進(jìn)行反應(yīng),12小時(shí)后,檢測(cè)5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇消失,轉(zhuǎn)化為(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙?;衔铮粚⒎磻?yīng)后的溶液冷卻、過(guò)濾、濃縮,得粗品。
3)將步驟2)中所得粗產(chǎn)品加入到600ml四氫呋喃中,并加入氫氧化鋰80g,室溫?cái)嚢柽M(jìn)行反應(yīng)24小時(shí),點(diǎn)板檢測(cè)(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙?;衔稂c(diǎn)消失時(shí)停止反應(yīng);加入300ml水后,將反應(yīng)液進(jìn)行濃縮,蒸去四氫呋喃,再用二氯甲烷對(duì)剩余溶液進(jìn)行萃取、分液、干燥、濃縮得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品。
4)將步驟3)所得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品用體積比為10:1的石油醚與乙酸乙酯的混合溶液進(jìn)行硅膠柱層析。最終可得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇140.1g,收率91.0%,經(jīng)檢測(cè),最終產(chǎn)品(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的ee值為99.4%。