[發(fā)明專利]一種環(huán)十五內(nèi)酯的合成工藝

有效

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• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102285956A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅自萍;譚世語;陳紅梅;張紅晶;楊海燕;楊靈莉;劉子林;許其亮;田婉潔;徐迪
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: C07D313/00
• 分類號: C07D313/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于香精香料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種合成環(huán)十五內(nèi)酯的工藝。

背景技術(shù)

環(huán)十五內(nèi)酯是一種重要的大環(huán)麝香，不但具有麝香香味，而且持有龍涎香韻。其香氣濃郁、細(xì)膩，但價格昂貴，是應(yīng)用非常廣泛的香精香料。目前廣泛應(yīng)用于香水、香精、化妝品、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域中，因此采用合成技術(shù)制備環(huán)十五內(nèi)酯是當(dāng)前研究的熱門課題。

現(xiàn)有環(huán)十五內(nèi)酯合成方法，如2008年5月天津大學(xué)的碩士論文“環(huán)十五內(nèi)酯的制備工藝”中，公開的方法是先以十二碳二酸和無水甲醇為原料，以濃硫酸為催化劑進(jìn)行酯化反應(yīng)制得十二碳二甲酯，后經(jīng)Claisen酯縮合反應(yīng)制得12-羰基-12-(2-羰基-四氫呋喃-3-)十二酸(甲酯)，再在堿作用下水解脫羧，然后在肼和堿的作用下進(jìn)行黃鳴龍還原反應(yīng)，最后在碳酸鉀作用下及高溫減壓條件下進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)而得產(chǎn)品。該方法的缺點(diǎn)是：

1.該工藝第四步發(fā)生黃鳴龍反應(yīng)生成15-羥基十五酸的操作需要在200℃左右的高溫下進(jìn)行，反應(yīng)溫度過高，不僅對反應(yīng)設(shè)備的安全性要求高而且能源的消耗量也大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。并且該反應(yīng)的收率不穩(wěn)定，反應(yīng)重復(fù)性較差。

2.該工藝第五步在碳酸鉀和甘油的催化下發(fā)生環(huán)化反應(yīng)生成環(huán)十五內(nèi)酯的反應(yīng)條件較苛刻-高溫負(fù)壓，負(fù)壓條件不易達(dá)到且不好控制，對反應(yīng)設(shè)備的要求也較高；該反應(yīng)需要在180℃的高溫下進(jìn)行，不僅對反應(yīng)設(shè)備的安全性要求高并且能源的消耗量也大，而且該步的反應(yīng)收率較低，僅有20％左右，從而進(jìn)一步導(dǎo)致生產(chǎn)成本增高。

3.該工藝多次采用重結(jié)晶，洗滌及過濾工藝，且對重結(jié)晶后的溶劑及洗滌，過濾后的水沒有進(jìn)行處理或回收利用，從而造成資源浪費(fèi)及環(huán)境污染，不利于環(huán)境保護(hù)。

4.該工藝第二步的Claisen酯縮合反應(yīng)和第三步的水解脫羧反應(yīng)過程中，分離操作的難度大，不易控制，易造成產(chǎn)物的浪費(fèi)。從而導(dǎo)致收率降低，僅有60％左右，使生產(chǎn)成本增高。

5.該工藝的反應(yīng)收率低，總反應(yīng)收率僅有10％左右，使得該工藝難以推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有合成環(huán)十五內(nèi)酯方法的不足之處，提供一種環(huán)十五內(nèi)酯的合成工藝，重點(diǎn)在于對合成15-羥基-12-羰基十五酸，15-羥基十五酸及環(huán)十五內(nèi)酯的工藝的改進(jìn)，提高了環(huán)十五內(nèi)酯的產(chǎn)率。因此本發(fā)明具有操作簡便，產(chǎn)品的產(chǎn)率高，副產(chǎn)物能回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)，生產(chǎn)成本低，便于推廣應(yīng)用等特點(diǎn)。

本發(fā)明的機(jī)理：本發(fā)明首先將十二碳二酸溶于無水甲醇中，在濃硫酸的催化下發(fā)生酯化反應(yīng)生成十二碳二甲酯，然后與用甲醇鈉活化的γ-丁內(nèi)酯發(fā)生Claisen酯縮合反應(yīng)，再在堿的作用下，水解生成羧酸鹽，然后酸化后脫羧生成15-羥基-12-羰基十五酸。生成的15-羥基-12-羰基十五酸在鋅汞齊的催化下發(fā)生克萊門森還原反應(yīng)生成15-羥基十五酸，最后在二環(huán)己基碳二亞胺，4-二甲基氨基吡啶，4-二甲基氨基吡啶鹽酸鹽的催化下發(fā)生環(huán)化反應(yīng)即可得到環(huán)十五內(nèi)酯。

實現(xiàn)本發(fā)明的目的的技術(shù)方案是：一種環(huán)十五內(nèi)酯的合成工藝，經(jīng)酯化反應(yīng)，Claisen酯縮合反應(yīng)，水解脫羧及酸化反應(yīng)，克萊門森還原反應(yīng)及環(huán)化反應(yīng)而得成品。其具體的工藝步驟如下：

(1)酯化反應(yīng)

以無水甲醇和十二碳二酸為原料，以濃硫酸為催化劑，按照十二碳二酸的質(zhì)量(g)∶無水甲醇的體積(ml)∶濃硫酸的體積(ml)之比為1∶6～7∶0.07～0.09的比例，在已干燥的回流反應(yīng)器中，先加入十二碳二酸和無水甲醇并攪拌混合均勻，再在攪拌的條件下加入濃硫酸催化劑，以避免在加入催化劑的過程中因局部過熱而導(dǎo)致十二碳二酸氧化。然后，在80～95℃的恒溫下攪拌回流，進(jìn)行酯化反應(yīng)12～14h，再冷卻至室溫并加水稀釋至晶體析出為止。最后，將晶體混合液進(jìn)行過濾，分別收集濾液和晶體濾渣。將收集的晶體濾渣，用水做洗滌劑，按照晶體濾渣的質(zhì)量(g)∶水洗滌劑的體積(ml)之比為1∶10～15的比例，進(jìn)行洗滌，分別收集洗滌液和晶體。所收集到的晶體即為制備出的十二碳二甲酯；對收集的濾液和洗滌液，即為過濾和洗滌后的水進(jìn)行堿化處理達(dá)標(biāo)后，排放。

(2)Claisen酯縮合反應(yīng)及水解，酸化反應(yīng)

①Claisen酯縮合及水解脫羧反應(yīng)