通过使卤代烯酮中间体与酸在作反应介质的无水非质子传递溶剂中反应可由该中间体制得2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮和2-乙基-3-羟基-γ-吡喃酮。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
合成γ-吡喃酮的方法 专利
本专利技术涉及一种生产某些γ-吡喃酮如2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮和2-乙基-3-羟基-γ-吡喃酮的方法，该方法的特征在于使用无水非质子传递溶剂作反应介质。 专利技术背景2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮是一种在幼小落叶松树的树皮、松针和菊苣中发现的天然存在的物质，其结构如下：2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮是一族叫作γ-吡喃酮的化合物中的一种，这些化合物能增强许多食品的风味和香味且通常具有如下分子式：式中R是氢、(C1-C6)烷基、(C2-C6)链烯基、苯基或苄基。式中R为甲基(2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮)或乙基(2-乙基-3-羟基-γ-吡喃酮)的化合物适于在食品中用作香味增强剂。此外，这些物质用作香料和香精中的组分。3-羟基对吡喃酮(式II，R＝H)衍生物如美国专利号3,365,469中报道的链烯基3-羟基对吡喃酮能抑制细菌和真菌的生长且可在食品和饮料中用作风味和香味增强剂以及在香料中用作香味增强剂。业已报道了许多生产2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮的方法。早期的工业生产来自木材干馏。 Spielman和Freifelder在Am.Chem.Soc.，69，2908(1947)中报道了由3-羟基-2-(1-哌啶基甲-->基)-1，4-吡喃酮合成2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮。Schenck和Spielman由链霉素盐的碱解获得了2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮(J.Am.Chem.Soc.，67，2276(1945))。 Chawla和McGonigal(J.Org.Chem.，39，3281(1974))以及Lichtenthaler和Heidel(Angew.Chem.，81，998(1969))报道了由受保护的碳水化合物衍生物合成2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮。 Shono和Matsumura(TetrahedronLetters No.17，1363(1976))描述了由甲基糠醇开始五步合成2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮。γ-吡喃酮如3-羟基对吡喃酮、2-甲基-3-羟基-γ-吡喃酮、2-乙基-3-羟基-γ-吡喃酮和其他的2-取代的-3-羟基-γ-吡喃酮的合成在美国专利号3,130,204；3,133,089；3,140,239；3,159,652；3,365,469；3,376,317；3,468,915；3,440,183；3,446,629；4,082,717；4,147,705；4,323,506；4,342,697；4,387,235；4,390,709；4,435,584；和4,451,661中有描述。 Brennan等人的美国专利4,435,584描述了一种制备γ-吡喃酮的典型方法。该专利特别描述了一种基于糠醇的一釜合成法，该方法一般在含水/质子介质中进行。本专利技术以能使用糠醇前体的化学原理为基础，但相反的是该原理使用无水的非质子传递溶剂作反应介质，以使一种卤代烯酮(haloenone)转化为期望的γ-吡喃酮产品。 专利技术概述本专利技术一方面提供一种合成下式化合物方法：式中R为(C1-C6)烷基、(C2-C6)链烯基、苯基或苄基，该方法包括在约40℃以上、优选约60℃以上的温度下且在作反应介质的无水非质子传递溶剂中用催化有效量的酸处理下式的化合物(卤代烯酮)：-->式中R如上所定义，R1为(C1-C6)烷基或羟基(C2-C4)烷基，和X为氯或溴，从而使所述化合物III转化为所述化合物II。尽管可使用高达200℃或更高的温度，但最优选在约80℃至约120℃范围内的温度下进行反应。上述讨论说明了卤代烯酮III转化为γ-吡喃酮II的反应。为方便起见，这里使用字首组合词“H-T-GP”作为短语“卤代烯酮到γ-吡喃酮”的缩写。式III的卤代烯酮可通过相应的式IV糠醇与一种卤素氧化剂在醇R1OH的水溶液中按如下方案I反应而产生，该方案还表示出上面讨论的倒数第二个H-T-GP转化步骤，因而说明了制备本专利技术化合物的整个过程。 方案I应注意卤代烯酮III的烷氧基形式尤其可与羟基形式IIIa呈平衡，该平衡在以下称作“烷氧基-羟基平衡”。可在式IV的糠醇制备中用作起始物料的前体化合物以及制造该醇的方法在本
是众所周知的。例如式IV化合物可通过使糠醛与一种合适的相应的式RMgX格利雅试剂反应而制备，其中R和X均如前面所定义。许多在本专利技术中有用的糠醇也可在市场上购得。-->传统上方案I的第一步和第二H-T-GP转化步骤均在一种溶剂中进行，在第一步中糠醇IV转化为卤代烯酮III(本文中该第一步缩写为“ATH转化”，“ATH”为“醇到卤代烯酮”的字首组合词)，在第二H-T-GP转化步骤中卤代烯酮III转化为γ-吡喃酮II(本文中该第二步缩写为“H-T-GP转化”)，溶剂为水与(C1-C6)醇，一般是甲醇或乙醇，或(C2-C4)二醇如乙二醇、丙二醇或丁二醇的混合物。对于第一步ATH转化，理想的是使用水/醇溶液以使转化完全和产率适当。然而，尽管不希望受理论的束缚，但据信在接下来的第二H-T-GP转化步骤中使用水/醇溶液导致形成难于洗净的焦油状残渣，这显著影响该方法的总成本。据信焦油可能因消耗有用的卤代烯酮反应物而至少部分地形成，该卤代烯酮主要为羟基形式，从而使γ-吡喃酮的产率相对于可避免或至少降低焦油形成时可得到的产率来说降低了。因此据信通过在下文进一步定义的无水的非质子传递溶剂中进行H-T-GP转化，方案I中所述烷氧基-羟基平衡明显向着烷氧基形式III偏移，这种形式很少或根本不以焦油形式沉淀。因此可降低焦油形成且提高产率。应注意卤代烯酮III通常以顺式和反式异构体形式生产，尽管异构体混合物的存在并不会特别影响本专利技术，因为两个异构体均导致形成γ-吡喃酮产品。其中R和R1为甲基的式III反式异构体可根据溶剂而按实施例所示自动从溶液中结晶出来。用于H-T-GP转化的非质子传递溶剂反应介质是“无水的”，指的是质子溶剂组分如水和醇(即，包括下述的(C1-C6)醇或(C2-C4)二醇)在反应介质中的含量应低于总共约1当量/1当量卤代烯酮。因此本文所用的术语“无水的”指所有质子溶剂组分的含量都相当低，而不仅仅是水的含量降低。优选H-T-GP质子惰性反应介质基本不含质子溶剂组分，“基本不含”指每当量卤代烯酮存在的质子溶剂组分(水+醇和/或二醇)总共低于0.1当量。用于本专利技术的卤代烯酮III无需直接从ATH水/醇反应介质中萃取。相反，卤代烯酮III可首先从水/醇介质中分离，或由任一种其他的本领域已知的化学方法衍生出来，然后进行H-T-GP转化。-->通常卤代烯酮III的分离可通过蒸发溶剂、然后真空蒸馏以得到基本纯净的卤代烯酮来进行。应注意其中R和R1为甲基的特定反式卤代烯酮异构体自动从水/醇溶液中结晶。这一特殊化合物可由简单过滤来收集，从而得到晶体，任选地可随后在己烷中重结晶来提纯。如果使用水/醇ATH反应介质的直接萃取，优选在至少部分除去水和其他质子组分(如醇)之后进行H-T-GP转化，水和其他质子组分可从A本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备下式化合物的方法：式中R为(C1-C6)烷基、(C2-C6)链烯基、苯基或苄基，它包括在高于约40℃的温度下和在无水非质子传递溶剂中用催化有效量的酸处理下式化合物：式中R如上所定义，R1为(C1-C6)烷基或羟基(C2-C4)烷基，而X为氯或溴。
【技术特征摘要】
1994.01.31 US 08/189,4781.一种制备下式化合物的方法：式中R为(C1-C6)烷基、(C2-C6)链烯基、苯基或苄基，它包括在高于约40℃的温度下和在无水非质子传递溶剂中用催化有效量的酸处理下式化合物：式中R如上所定义，R1为(C1-C6)烷基或羟基(C2-C4)烷基，而X为氯或溴。2.根据权利要求1所述的一种方法，其中所述温度至少约60℃。3.根据权利要求2所述的一种方法，其中所述温度在约80℃至约120℃范围内。4.根据权利要求1所述的一种方法，其中所述非质子传递溶剂基本不含质子溶剂组分。5.根据权利要求1所述的一种方法，其中所述非质子传递溶剂选自甲苯，二噁烷，苯，卤代苯，邻、间或对二甲苯中的任一种，异构的脂族(C5-C10)链烷烃中的任一种，环己烷，二甲亚砜，硝基甲烷，四氢呋喃，二(C1-C6)烷基醚中的任一种，(C2-C4)烷基的乙酸酯、丙酸酯和丁酸酯，(C3-C10)酮，以及具有下式的甲氧基封端的环氧乙烷醚中的任一种： R”O-(R’O)n-R”式中R”为甲基，R’为乙基，而n为1-3。6.根据权利要求5所述的一种方法，其中所述非质子传递溶剂为甲苯或甲苯和非质子传递共溶剂的溶液。7.根据权利要求5所述的一种方法，其中所述非质子传递溶剂为乙酸(C2-C4)烷基酯。8.一种合成下式化合物的方法：式中R为(C1-C6)烷基，(C2-C6)链烯基，苯基或苄基，它包括(A)使下式化合物式中R如上所定义，在含(C1-C6)醇或(C2-C4)二醇的水溶液中用含活性溴或氯的卤素氧化剂处理，从而产生下式化合物的水溶液：式中R1为(C1-C6)烷基或羟基(C2-C4...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·N·方，B·A·海，J·E·斯温尔顿，
申请(专利权)人：辉瑞大药厂，
类型：发明
国别省市：美国;US
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