一种α-大马酮的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种α‑大马酮的制备工艺，以α‑紫罗兰酮即化合物A为原料，与盐酸羟胺作用，得到α‑紫罗兰酮肟即化合物B，化合物B中的双键经环氧化后得到α‑紫罗兰酮环氧化肟即化合物C，化合物C在酸作用下脱水，得到α‑紫罗兰酮异噁唑衍生物即化合物D，化合物D经还原后得到最终产品E即α‑大马酮；本发明专利技术以α‑紫罗兰酮为原料，仅需4个步骤即可制备出α‑大马酮，且具有反应周期短、制备成本低、各步骤收率均较高，后续处理容易的特点，适合于工业化生产，填补了目前国内该产品工业化生产的空白。

A process for preparing alpha - methyl ketone

The present invention relates to a preparation process of alpha-melanone. Alpha-melanone oxime (compound B) is obtained by the reaction of alpha-ionone (compound A) with hydroxylamine hydrochloride. The double bond in compound B is epoxidized to alpha-melanone oxime (compound C), which is dehydrated under the action of acid to obtain alpha-melanone oxime. The ionone isoxazole derivative is compound D, and compound D is reduced to obtain the final product E, that is, alpha-damascone; the invention takes alpha-ionone as raw material and only takes four steps to prepare alpha-damascone, and has the characteristics of short reaction cycle, low preparation cost, high yield of each step and easy follow-up treatment. It is suitable for industrial production, and fills the gap of industrial production in China at present.

【技术实现步骤摘要】
一种α-大马酮的制备工艺
本专利技术涉及一种α-大马酮的制备工艺，尤其涉及一种以α-紫罗兰酮为原料合成α-大马酮并可应用于工业制备的工艺。
技术介绍
大马酮类的香料是含有13个碳原子的化合物，具有令人愉悦的气味，是近年来发展很快的一种名贵的香料，一直以来受到国内外学者的高度重视。大马酮类香料一般包括三种异构体：α-大马酮、β-大马酮和γ-大马酮。其中，α-大马酮的香味怡人、令人愉悦，其具有水果味的香气，不仅作为一些高档化妆品的调香剂，也经常用在食品香精当中。伴随着调香技术的日趋成熟，α-大马酮在烟草中的应用也逐渐增多，其中为人熟知的高档香烟如万宝路、海南、金鹿等品牌都添加了该种物质，经配比后的香烟气味更加浓郁、丰富，目前市场的需求量极大。除此之外，α-大马酮在香精和食品中的使用量也大幅的增加。大马酮类香料最早出现在60年代，是由香料合成专家Ohlof从玫瑰花的精油里成功提取的。70年代的初期，α-大马酮第一次被Ohlof等人成功合成出来，1989年，Konigetal从黑茶中成功提取到了单一构型的α-大马酮。之后，α-大马酮在其他植物如烟草中相继被发现，这极大地促进了大马酮类香料的发展。尽管α-大马酮类香料的自然来源丰富，但目前从植物里分离获得单体的难度仍然很大，不适合大量的产业化生产，因此人工合成α-大马酮类香料仍然是其主要来源。作为一类名贵的高档香料，国内外很多学者从事其合成的工作，然而尽管科研人员在实验室内已经设计并完成了多条α-大马酮合成的路线，但由于成本高昂及生产条件的限制，仍然制约着大马酮类香料的产业化生产。国内从事该项目研究的较少，生产尚属空白，应用全部依赖进口，且进价昂贵。本专利技术成功合成α-大马酮，填补了国内该项生产的空白，能够为企业创造更高的经济价值。从结构上来看，紫罗兰酮是大马酮的异构体。紫罗兰酮自然来源丰富，广泛存在于天然植物中，如干归、马缨花、银丹草和凤仙花等。目前，国内已有多家能够生产α-紫罗兰酮的厂商，如广州日化化工有限公司、湖北七八九化工有限公司及广州卡芬生物科技有限公司，其价格便宜，是一种理想的实验原料。以α-紫罗兰酮为原料合成α-大马酮的合成路线，国内外也有相关的报道。早期Ohloff等人利用Wharton重排反应，成功合成出α-大马酮，路径虽然短，但产品产率低，同时会生成大量的环化副产物，后续处理较麻烦。StefanoSerraandClaudioFuganti等人利用α-紫罗兰酮合成出了二醇中间体后，使用酶催化，合成出具有单一构型的α-大马酮，目前也有多项专利已授权，但该反应的条件要求较严，步骤多，仅限于实验室操作。也有研究人员使用(Me3Si)2CuLi.LiCN这一试剂，成功合成出了α-大马酮，但同样存在步骤多、试剂昂贵和产率低等问题，很难实现量产。基于上述问题，本专利技术选择以α-紫罗兰酮为原料，通过生成α-紫罗兰酮异恶唑衍生物后，还原得到α-大马酮。本专利技术对异恶唑衍生物中间体的合成路径进行再设计，与现有技术的路径相比，经改进后的路径避免了使用大量的卤素试剂，避免了产品颜色深和操作成本高等问题。最后一步异恶唑衍生物的还原步骤，传统方法采用钠和液氨还原，条件苛刻，污染严重，反应周期长达35h；本专利技术通过使用金属钠直接还原法，反应周期缩短至8h，条件相对温和，成本有较大的降低。另外各步骤的收率均较高，实验条件和后处理较容易，节省了试剂的成本，是一种适合工业化生产α-大马酮的新方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种α-大马酮的制备工艺，以α-紫罗兰酮为原料，仅需4个步骤即可制备出α-大马酮，且具有反应周期短、制备成本低、各步骤收率均较高，后续处理容易的特点，适合于工业化生产，填补了目前国内该产品工业化生产的空白。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种α-大马酮的制备工艺，以α-紫罗兰酮即化合物A为原料，与盐酸羟胺作用，得到α-紫罗兰酮肟即化合物B，化合物B中的双键经环氧化后得到α-紫罗兰酮环氧化肟即化合物C，化合物C在酸作用下脱水，得到α-紫罗兰酮异噁唑衍生物即化合物D，化合物D经还原后得到最终产品E即α-大马酮；化合物A的结构式：化合物B的结构式：化合物C的结构式：化合物D的结构式：最终产物E的结构式：其反应式如下：所述的一种α-大马酮的制备工艺，具体包括如下步骤：1)将5g～15g化合物A与10ml～30ml溶剂一混合后加入反应器内，搅拌条件下，加入1.9g～5.7g盐酸羟胺和3.2g～9.6g有机碱/无机碱，体系温度35～80℃，反应时间1h～12h，得到化合物B；2)取5g～10g化合物B与70ml～140ml溶剂二混合后加入反应器内，再加入30％双氧水35ml～70ml、含无机碱6mol/l的无机碱水溶液5ml，搅拌3～5分钟后，加入反应的催化剂，催化剂与化合物B的摩尔比为1:50，持续搅拌，维持体系温度15～25℃，反应时间15～17h，得到化合物C；3)在反应器内加入2g～6g化合物C和20ml～60ml溶剂三进行混合，体系温度控制在15～40℃，搅拌条件下，加入2ml～6ml无机酸/有机酸，体系温度升高至40～120℃，反应时间4h～10h，得到化合物D；4)维持体系温度15～40℃，向体系内加入1g～3g金属钠、2g～6g化合物D和35ml～105ml溶剂a；反应1～4h后，加入4ml～12ml溶剂b，体系温度升至75～100℃，反应时间7～10h，反应后中和剩余的金属钠，得到最终的化合物α-大马酮E，总收率在90.0％以上。所述步骤2)中所述溶剂二为水、甲醇或乙醇中的一种或几种任意混合；无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或氢氧化钙中的一种；催化剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、L-精氨酸、L-赖氨酸或L-组氨酸中的一种。所述步骤3)中，与化合物C混合的溶剂三为环己烷、甲苯或四氢呋喃中的一种；所述无机酸/有机酸为浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸或醋酸中的一种。所述步骤1)中的溶剂一为甲醇或乙醇，有机碱/无机碱为醋酸钠或氢氧化钠。所述步骤4)中的溶剂a是环己烷、甲苯或四氢呋喃中的一种；溶剂b是无水乙醇。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术对异恶唑衍生物中间体的合成路径进行再设计，与现有技术的路径相比，经改进后的路径避免了使用大量的卤素试剂，避免了产品颜色深和操作成本高等问题；2)本专利技术中异恶唑衍生物的还原步骤中，传统方法采用钠和液氨还原，条件苛刻，污染严重，反应周期长达35h；本专利技术通过使用金属钠直接还原法，反应周期缩短至8h，且反应条件相对温和，成本有较大的降低；3)本专利技术各步骤的收率均较高，实验条件和后续处理较容易，节省了试剂的成本；4)本专利技术是一种适合工业化生产α-大马酮的新方法，填补了目前国内该产品工业化生产的空白。附图说明附图1是α-紫罗兰酮肟即化合物B的核磁氢谱谱图。附图2是α-紫罗兰酮肟即化合物B的核磁碳谱谱图。附图3是α-紫罗兰酮环氧化肟即化合物C的核磁氢谱谱图。附图4是α-紫罗兰酮环氧化肟即化合物C的核磁碳谱谱图。附图5是α-紫罗兰酮异噁唑衍生物即化合物D的核磁氢谱谱图。附图6是α-紫罗兰酮异噁唑衍生物即化合物D的核磁碳谱谱图。附图7是α-大马酮即最终产品E的核磁氢谱谱图。附图8是α-大马酮即最终产品E的核磁碳谱谱图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α‑大马酮的制备工艺，其特征在于，以α‑紫罗兰酮即化合物A为原料，与盐酸羟胺作用，得到α‑紫罗兰酮肟即化合物B，化合物B中的双键经环氧化后得到α‑紫罗兰酮环氧化肟即化合物C，化合物C在酸作用下脱水，得到α‑紫罗兰酮异噁唑衍生物即化合物D，化合物D经还原后得到最终产品E即α‑大马酮；化合物A的结构式：

【技术特征摘要】
1.一种α-大马酮的制备工艺，其特征在于，以α-紫罗兰酮即化合物A为原料，与盐酸羟胺作用，得到α-紫罗兰酮肟即化合物B，化合物B中的双键经环氧化后得到α-紫罗兰酮环氧化肟即化合物C，化合物C在酸作用下脱水，得到α-紫罗兰酮异噁唑衍生物即化合物D，化合物D经还原后得到最终产品E即α-大马酮；化合物A的结构式：化合物B的结构式：化合物C的结构式：化合物D的结构式：最终产物E的结构式：其反应式如下：2.如权利要求1所述的一种α-大马酮的制备工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：1)将5g～15g化合物A与10ml～30ml溶剂一混合后加入反应器内，搅拌条件下，加入1.9g～5.7g盐酸羟胺和3.2g～9.6g有机碱/无机碱，体系温度35～80℃，反应时间1h～12h，得到化合物B；2)取5g～10g化合物B与70ml～140ml溶剂二混合后加入反应器内，再加入30％双氧水35ml～70ml、含无机碱6mol/l的无机碱水溶液5ml，搅拌3～5分钟后，加入反应的催化剂，催化剂与化合物B的摩尔比为1:50，持续搅拌，维持体系温度15～25℃，反应时间15～17h，得到化合物C；3)在反应器内加入2g～6g化合物C和20ml～60ml溶剂三进行混合，体系温度控制在15～40℃，搅拌条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐英黔，胡君一，肖国勇，刘婧扬，未兴福，王龙龙，郭爱强，赵宏斌，邱丽杰，迟海军，董岩，张志强，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21