[發(fā)明專利]一種由龍腦合成草酸二龍腦酯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410244200.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN103992221A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田新庭;趙振東;張平輝;袁曉敏;劉曉輝;徐士超;雷臘;王婧;張瑞華;陳玉湘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南松本林業(yè)科技股份有限公司;中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類號(hào): C07C69/36
• 分類號(hào): C07C69/36;C07C67/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種由龍腦(含右旋龍腦、左旋龍腦、消旋龍腦)合成草酸二龍腦酯的方法。

背景技術(shù)

松節(jié)油是松樹分泌出來的松脂經(jīng)水汽蒸餾得到的一種具有獨(dú)特香氣的天然精油，我國具有豐富的松節(jié)油資源，年產(chǎn)量居世界第一位。松節(jié)油主要成分是α-蒎烯和β-蒎烯，在馬尾松松節(jié)油中還含有少量長葉烯和石竹烯，因此，松節(jié)油可提供C10或C15分子骨架，并同時(shí)提供多元環(huán)及橋環(huán)、環(huán)外或環(huán)內(nèi)雙鍵等活潑結(jié)構(gòu)，其化學(xué)反應(yīng)活性非常高，是難得的天然化工合成原料，在合成香料及其他功能性物質(zhì)方面具有十分重要的意義[趙振東，劉先章.松節(jié)油的精細(xì)化學(xué)利用(I)—松節(jié)油及精細(xì)化學(xué)利用基礎(chǔ)[J].林產(chǎn)化工通訊，2001，35(1):42-47]。在我國，松節(jié)油主要被用于生產(chǎn)合成樟腦、合成冰片、合成松油醇等醫(yī)藥或香料中間體的生產(chǎn)。

被大量用作醫(yī)藥中間體的天然冰片，由于受到資源的限制，天然產(chǎn)品遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)外市場(chǎng)的大量需求，因而，目前市場(chǎng)上大量使用的是由松節(jié)油或α-蒎烯為原料生產(chǎn)的合成冰片。由于目前工藝技術(shù)限制，合成冰片產(chǎn)品主要是由接近于消旋體的正龍腦和異龍腦的組成，產(chǎn)品中除主成分冰片(正龍腦)外還含有較多的異冰片(異龍腦)，可是異龍腦在藥理上不如正龍腦，且具有一定的副作用。合成冰片產(chǎn)品中的組分結(jié)構(gòu)式如下：

目前，工業(yè)化生產(chǎn)合成冰片的方法主要有偏鈦酸合成法和硼酐合成法，二者都是直接將α-蒎烯或富含α-蒎烯的松節(jié)油在催化劑作用下與無水草酸反應(yīng)，進(jìn)行重排加成(酯化)生成草酸冰片酯和草酸異冰片酯等的混合物，而后將含有草酸酯的粗產(chǎn)物直接進(jìn)行皂化反應(yīng)并經(jīng)過一系列精制過程后獲得合成冰片(龍腦和異龍腦的混合物)產(chǎn)品。其主要的工藝反應(yīng)如下：

工業(yè)化合成冰片(含有龍腦和異龍腦)采用的兩步法中，主要采用硼酐和偏鈦酸催化劑，但都是從α-蒎烯先合成中間主產(chǎn)物為草酸二異龍腦酯和草酸二異龍腦酯，草酸二異龍腦酯和草酸二異龍腦酯經(jīng)過與堿反應(yīng)即可生產(chǎn)龍腦與異龍腦，再經(jīng)過水汽蒸餾等手段即可得到粗龍腦。

后來一些科技工作者對(duì)此反應(yīng)進(jìn)行了一些技術(shù)改進(jìn)，比如，陳尚和等[陳尚和,江美玉,黃興.硼鈦基復(fù)合催化劑在合成龍腦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2010,44(3)：36-39]、唐松柏等[專利申請(qǐng)?zhí)朇N96101506.3]采用硼來改進(jìn)偏鈦酸催化劑制成的硼鈦基復(fù)合催化劑取得了不錯(cuò)的效果。此外，楊義文等[楊義文,陳慧宗,李蕾.固體超強(qiáng)酸SO₂^4-/Al₂O₃催化α-蒎烯合成龍腦[J].化學(xué)試劑,2009,31(5):331-333]、劉永根等[劉永根,陳慧宗,楊義文.固體超強(qiáng)酸催化β-蒎烯合成龍腦研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2009,29(006):25-28.]、張東峰等[張東峰,鄭小燕.不同類型固體超強(qiáng)酸催化合成冰片的研究[J].化學(xué)與生物工程,2008,25(5):20-21]報(bào)道了用固體超強(qiáng)酸催化蒎烯與無水草酸反應(yīng)生成草酸二龍腦酯與二異龍腦酯，再皂化水汽蒸餾得到合成龍腦的研究結(jié)果。陳慧宗等[陳慧宗,劉永根,楊義文,等.CLY納米催化劑催化α-蒎烯合成龍腦[J].精細(xì)化工,2005,22(4):277-279；陳慧宗,劉顯亮,徐景士,等.SO₄^2-/TiO₂固體超強(qiáng)酸催化合成冰片的研究[J].江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,4:019；陳慧宗,劉永根,楊義文,等.龍腦合成方法的改進(jìn)[J].應(yīng)用化學(xué),2005,22(5):563-565；陳慧宗,劉永根,楊義文,等.納米固體超強(qiáng)酸SO₄^2-/ZrO₂催化莰烯合成異龍腦[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2006,18(6):698-700]報(bào)道了納米CLY及固體超強(qiáng)酸催化合成冰片的研究。金梅梅等[金梅梅，楊義文，譚軍.硫酸鈦催化α-蒎烯合成龍腦[J].合成化學(xué),2011,19(6):791-793.]利用硫酸鈦催化劑制備冰片也取得了不錯(cuò)的效果。余金權(quán)等[余金權(quán),馮愛群.固體酸催化α-蒎烯酯化—皂化合成龍腦的研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),1995,15(1):15-20；余金權(quán)，蕭樹德，誠燮峰等.固體酸催化α-蒎烯酯化-皂化合成龍腦的新方法.ZL92112124.5，CN1074210A，CN1026317C]以鋯或鈦的氯化物為原料經(jīng)水解、熱處理和引入微量硫酸亞鐵，再經(jīng)過酸處理熱處理制備而成GIC-90催化劑。該催化劑催化α-蒎烯與C1-C4有機(jī)酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后皂化得到龍腦，得率45％～55％，另有輕油40％左右和重油8％～10％。該工藝采取程序升溫，從50℃升到60℃，再升到90℃。