[發明專利]一種異松油烯4，8-環氧化物的共氧化制備方法

有效

• 申請號: 202210335797.5
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114621162B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 鄭輝東;林詩童;陳小平;趙從濤;李少恒;吳乃昕
• 申請（專利權）人: 福州大學;清源創新實驗室
• 主分類號: C07D301/19
• 分類號: C07D301/19;C07D303/04;C07C29/132;C07C35/18;C07C407/00;C07C409/14
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 俞舟舟;蔡學俊

本發明公開了一種異松油烯4，8?環氧化物的共氧化制備方法，所述方法是以異松油烯為起始原料，先通過異松油烯的光敏氧化反應生產d?檸檬烯氫過氧化物，后利用d?檸檬烯氫過氧化物作為新型的環氧化試劑，將新鮮的異松油烯，d?檸檬烯氫過氧化物，六羰基鉬和溶劑在三口燒瓶中進行混合后，在油浴鍋里進行催化環氧化反應，合成異松油烯4，8?環氧化物。該方法涉及的工藝路線對比傳統生產異松油烯4，8?環氧化物的路線，具有新穎高效、綠色清潔、反應條件溫和、反應時間短、具有優異的區域環氧化選擇性、良好的收率、后處理簡單、提高了氧原子的利用率、同時聯產高附加值的產物等優點，兼具一定的經濟優勢和工業化應用前景。

技術領域

本發明涉及環氧化物的制備方法，更具體涉及一種異松油烯4，8-環氧化物的共氧化制備方法。

背景技術

松油烯-4-醇是一種具有高附加值的化工產品，常用于調制高級香精香料、作為藥物中間體、或者用于消毒殺菌劑、防腐劑、除草劑以及生物農藥的研發，但由于以天然植物為原料供應松油烯-4-醇的高成本和供不應求等缺點，工業上常通過異松油烯的環氧化反應制備異松油烯4，8-環氧化物，再利用該環氧化物進一步反應獲得松油烯-4-醇，然而異松油烯的環氧化反應始終是該工業生產路線的一個瓶頸。這是由于異松油烯的1、4號位的碳上均具有雙鍵（其結構式如下），性質很活潑，極易完全氧化形成異松油烯1，2-4，8-二環氧化物，降低該環氧化反應對異松油烯4，8-環氧化物的選擇性，并且雙鍵具有較強的反應活性，在一定條件下，容易發生異構、聚合、雙鍵斷裂等一系列反應，使反應過程難以控制，這也是目前異松油烯4，8-環氧化物合成的主要技術難點。

目前生產異松油烯4，8-環氧化物的方法按照所使用的環氧化試劑的不同分為兩類，一種是以有機過氧酸作為環氧化試劑，另一種是以雙氧水作為環氧化試劑。美國專利US3676504中指出，異松油烯原料可使用有機過氧酸，如過氧乙酸、過氧丙酸或間氯過氧苯甲酸等作為氧化劑，二氯甲烷為溶劑進行環氧化反應。WO?2017/215928?A1中指出，在至少一種緩沖劑和惰性有機溶劑的存在下，利用甲酸和過氧化氫水溶液原位制備的過氧甲酸作為環氧化試劑，環氧化異松油烯生成異松油烯4，8-環氧化物。

然而以過氧酸作為環氧化試劑的氧化反應通常會放出大量的熱，常需要適當的冷卻和稀釋以防止爆炸，反應過程不易控制，導致該過程產率低且不太適合于工業化生產。在環氧化反應過程中，添加的有機過氧酸的物質的量對比底物異松油烯的物質的量都是過量的，過氧酸需要緩慢滴加入處于攪拌狀態的反應體系以防止其積聚發生爆炸，滴加時間長達幾小時，這不利于反應時間的縮短，反應結束后，酸性體系中會殘留有過氧酸，因此，需要使用例如亞硫酸鈉（Na₂SO₃）的還原劑對過氧化物進行處理后使用NaOH水溶液進行中和洗滌，這類后處理過程繁瑣且會產生三廢物質。

國際專利WO?2016180642中使用六氯丙酮-吡啶-雙氧水催化體系，以甲苯為溶劑進行異松油烯環氧化反應。其中，六氯丙酮在反應過程中易水解生成三氯甲烷與三氯乙烷，使催化劑難以回收，此外，吡啶有惡臭氣味且毒性較大。M.A.?Uguina等報道了利用色譜氧化鋁作為非均相催化劑，10%的H₂O₂的乙酸乙酯溶液作為氧化劑，對異松油烯進行環氧化反應，環氧化反應可獲得較高活性和較高選擇性，但由于氧化鋁與水具有親和力會導致其表面位置堵塞，造成催化劑活性、底物的轉化率以及環氧化物的選擇性下降。

在環氧化反應中，雙氧水是極為綠色的環氧化試劑，但是水的存在通常不利于環氧化反應，無法避免的存在催化劑水解、環氧化物水解、以及催化劑堵塞、催化劑失活等由水引起的問題，且油水兩相反應會放大傳統反應器的傳質限制的缺陷，這些反應過程為了保證雙氧水的使用效率，其加入到反應混合物中一般需要幾個小時的時間緩慢滴加，因此反應時間都很長，且雙氧水的加入必定要過量，在后續的處理中需要通過一些常用的還原劑，比如Na₂SO₃將其還原后去除，這一過程是對雙氧水和還原劑的浪費，該路線后處理繁瑣，增加了生產成本。