[發明專利]2-甲基異冰片的合成方法

無效

• 申請號: 201210076431.7
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102627529A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 馬康;蘇福海;何雅娟;符新亮;陳曉;袁家龍
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院;天津市佰斯康科技有限公司
• 主分類號: C07C35/29
• 分類號: C07C35/29;C07C29/40
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于化學合成技術領域，特別是涉及一種適于大規模生產的2-甲基異冰片的合成方法。

背景技術

2-甲基異冰片為異冰片的衍生物，又名2-甲基異莰醇，是某些藻類大量繁殖產生的兩種代謝產物之一，由于其氣味很易被人類識別，因此是一種影響水質的物質。當天氣炎熱時，水藻便會在水庫增生，并釋放出2-甲基異冰片，使飲用水產生異味。由于極其少量的2-甲基異冰片就能在飲用水中產生異味，因此其在水中的濃度一直為人們所重視。但是，從自然界中提取2-甲基異冰片卻比較困難，因此長期以來，人工方法合成2-甲基異冰片受到了廣泛的關注。目前已經報道了幾種制備2-甲基異冰片的方法，如鈀碳氫化法(Maelkoenen?et?al.，Annales?Academiae?Scientiarum?Fennicae，Series?A2：Chemica，1964，128，30)和甲基格氏試劑法(Medsker?et?al.，Environmental?Science?&?Technology，1969，477)等，其中鈀碳氫化法需要使用較為昂貴的鈀碳催化劑和較為危險的氫化體系，因而不適合大規模生產。

目前，利用甲基格氏試劑從D-樟腦出發制備2-甲基異冰片的方法為人們所普遍采用。但長期以來，由于D-樟腦類型的酮羰基與格氏試劑的加成反應通常收率較低，產物純化較難，因此其大規模生產受到很大限制。Swain等曾嘗試使用溴化鎂作為添加劑進行甲基格氏試劑與酮羰基的加成反應，但效果并不理想(J.Am.Chem.Soc.，1951，73，870)。此外，Chastrette等嘗試使用四丁基溴化銨、高氯酸鋰等作為添加劑進行甲基格氏試劑與酮羰基的加成反應(J.Chem.Soc.，Chem.Commun.，1970，470)；Seebach等報道了使用三異丙氧基氯化鈦和三正丁氧基氯化鋯作為添加劑，應用在甲基格氏試劑與羰基加成的反應中(Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.，1983，22，31)；Dimitrov等人報道了使用CeCl3活化D-樟腦，然后與甲基格氏試劑反應生成2-甲基異冰片的方法(Tetrahedron?Letters，1996，37，6787)。

然而，上述這些合成方法的共同缺點是操作過程繁瑣，且反應產率較低，從而導致成本較高，因此僅適用于研發性的小規模制備，而無法進行大批量生產。因此，2-甲基異冰片的工業化生產已成為相關行業的瓶頸。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠在保證產品純度的前提下大幅度提高產率，操作簡單，并且適于大規模生產的2-甲基異冰片的合成方法。

為了達到上述目的，本發明提供的2-甲基異冰片的合成方法包括按順序進行的下列步驟：

1)將作為原料的D-樟腦加入到反應容器中，然后在室溫下依次加入作為溶劑的乙醚和作為活化劑的三氯化鋁，將該反應體系在室溫下攪拌3～5小時得到混合體系A；

2)將鎂屑和乙醚在室溫下混合，再加入催化劑量的碘單質，得到混合體系B；

3)將混合體系B加熱至回流，然后在此狀態下將碘甲烷緩慢滴入到混合體系B中；滴加完畢后，將上述反應液降至室溫，并在室溫下攪拌1～2小時，得到混合體系C；

4)將混合體系A加熱至回流，并在回流狀態下攪拌5～10小時，然后在此溫度下將混合體系C滴加至混合體系A中，之后將反應液在回流狀態下攪拌48～72小時，然后冷卻過濾，將過濾后得到的固體丟棄；將溶液相用石油醚稀釋，然后用2M鹽酸溶液洗滌，靜置后分離有機相和水相，水相丟棄；之后將有機相用飽和食鹽水洗滌，靜置后分離有機相和水相，水相丟棄；將有機相與鹽酸羥胺和氫氧化鈉水溶液混合攪拌12～24小時后，分液，水相丟棄，將有機相用無水硫酸鈉干燥，溶劑旋干而得到粗品；

5)將上述粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶劑重結晶，得到產物2-甲基異冰片。

所述的步驟1)中D-樟腦、乙醚和三氯化鋁的重量比為1∶2～4∶1～2。

所述的步驟2)中鎂屑、乙醚與步驟1)中D-樟腦的重量比為0.3～0.6∶1～2∶1。

所述的步驟3)中碘甲烷與步驟1)中D-樟腦的重量比為1.5～2.0∶1。

所述的步驟5)中粗品與乙酸乙酯和正己烷的重量比為1∶0.1～5∶1～10。

本發明提供的2-甲基異冰片的合成方法的反應過程如下：