一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法技术

本申请公开了一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，属于有机合成技术领域。该方法包括下述步骤：(1)将第一溶剂和第二溶剂按一定比例加入反应容器中，配制成混合均一的二元复合溶剂，向二元复合溶剂中加入反应物α

【技术实现步骤摘要】
一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法


[0001]本申请涉及一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，属于有机合成


技术介绍

[0002]大环麝香酮类化合物(通常指含有13～19个碳原子的环酮)，存在于麝、麝鼠和灵猫分泌物内，有着天然纯正的动物香气味，香气优雅，是理想的香味剂和定香剂，广泛应用于高档香水香精中。同时也是合成其他大环内酯类麝香香料的重要中间体。
[0003]醇酮缩合反应(acyloin ester condensation)是合成大环酮类化合物的经典方法，在制得α
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羟基大环酮后，需要进行后续的还原反应脱去羟基才能得到大环酮。目前该α
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羟基酮制备大环酮均在单一溶剂内进行还原反应，采用单一溶剂体系进行还原反应存在如下缺陷：反应过程中目标产物大环酮会被过度还原为大环烃类副产物。如果缩短反应时间，则会有部分底物反应不完全，造成反应物浪费；而延长反应时间，则会使副产物含量增加，导致目标产物含量偏低，目前制备的大环酮的产率均在80％以下。
[0004]反应进程如下所示：
[0005]
技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，其核心是构建一种由极性的第一溶剂和非极性的第二溶剂组成的二元复合溶剂体系。在初始状态下第一溶剂和第二溶剂互溶，且能使反应底物充分溶解形成均相溶液，随着盐酸的滴入和反应过程中水的生成，使得二元复合溶剂体系出现两相分离，并使目标产物及时转移至第二溶剂相内，由于盐酸无法溶解于非极性的第二溶剂相，大大降低了目标产物和锌粉与盐酸的接触几率，从而抑制了目标产物被过度还原为大环烃类副产物；而反应底物、锌粉、盐酸继续在第一溶剂相内进行还原反应直至反应结束，从而提高了目标产物的收率和纯度。因此在所述的二元复合溶剂体系中，既能实现还原反应顺利进行直至反应底物反应完全，又能有效抑制目标产物被过度还原。
[0007]反应过程如下所示，其中A相即为第一溶剂相，B相即为第二溶剂相。
[0008][0009]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0010]提供一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，采用二元复合溶剂体系为反应介质，以α
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羟基大环酮为反应物，以锌粉、盐酸为还原剂，通过还原反应制备大环酮。具体步骤如下：
[0011](1)将第一溶剂和第二溶剂按一定比例加入反应容器中，配制成混合均一的二元复合溶剂，向所述二元复合溶剂中加入反应物α
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羟基大环酮和还原剂锌粉，搅拌均匀，得待反应液；
[0012](2)向所述待反应液中滴加盐酸，控制盐酸滴速和反应体系温度，盐酸滴加完毕，升温至反应温度并保温，使其继续反应，反应结束，得反应液；
[0013](3)将所述反应液进行过滤、萃取、浓缩后得到目标产物大环酮；
[0014]所述第一溶剂为可与水互溶的极性溶剂，所述极性溶剂选自醇类溶剂中的一种；所述第二溶剂为非极性溶剂，所述非极性溶剂选自烷烃类溶剂中的一种。
[0015]可选地，所述醇类选自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇或异丙醇中的至少一种；所述烷烃类选自石油醚、正戊烷、异戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷或异辛烷中的至少一种；所述醇类和烷烃类的体积比为1:(1～10)。
[0016]优选的，所述醇类选自乙醇，所述烷烃类选自石油醚；所述乙醇与所述石油醚的体积比为1：(2～8)，更优选为1:4。从反应机理可知：羟基酮的还原反应是在锌表面进行的多相反应，反应物需要和锌接触形成原电池，在盐酸作用下，电子由锌的表面传递到羟基酮，因此反应物、盐酸、锌粉三者能否良好接触是反应能否顺利发生的关键，而影响反应物、盐酸、锌粉接触的关键因素是溶剂体系的选择。采用极性溶剂时，反应物与盐酸均能溶解在反应溶剂中形成均相溶液，从而使得反应物和盐酸能与锌粉充分接触，使反应顺利发生；反之，采用非极性溶剂时，反应物能溶解在该溶剂中，而盐酸不能溶解在该溶剂中，从而大大降低了盐酸与反应物和锌粉的接触几率，使反应无法顺利进行。因此，本专利技术构建一种由极性的第一溶剂与非极性的第二溶剂组成的二元复合溶剂体系，既能实现还原反应顺利进行直至反应底物反应完全，又能有效抑制目标产物被过度还原。
[0017]根据相似相容原理，极性的第一溶剂与非极性的第二溶剂的搭配原则一般根据目标产物与反应底物的极性大小来选择。若目标产物极性较大，反应底物极性较小，则二元复合溶剂中极性溶剂的比例大于非极性溶剂的比例；若目标产物极性较小，反应底物极性较大，则二元复合溶剂中极性溶剂的比例小于非极性溶剂的比例。在所述还原反应中，目标产物大环酮与反应底物α
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羟基大环酮相比少一个羟基，其极性更小，故设置第二溶剂体积大于第一溶剂体积，更利于提高目标产物的产率及降低产物中的杂质含量。并且石油醚在后
处理过程，更容易使得目标产物溶解且不与水混溶，进一步降低目标产物中的杂质含量。
[0018]可选地，步骤(1)中，所述α
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羟基大环酮与所述二元复合溶剂的重量体积比为1:(1～10)，优选为1:(4～6)。
[0019]上述重量体积比，是指α
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羟基大环酮的重量和二元复合溶剂体积的比值，其单位为g/ml。
[0020]可选地，步骤(1)中，所述α
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羟基大环酮与所述锌粉的摩尔比为1:(1～6)，优选为1:(2～4)。
[0021]可选地，所述锌粉与所述盐酸的摩尔比为1:(0.5～2.5),优选为1:(1～2)。
[0022]可选地，步骤(2)中，所述反应时间为1
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3h，所述反应温度为30
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60℃。
[0023]可选的，所述步骤(3)包括下述步骤：
[0024]S1：将所述反应液过滤，得到锌渣滤饼和初滤液；
[0025]S2：使用第二溶剂和纯化水先后对反应容器和锌渣滤饼进行洗涤并过滤得到再滤液；
[0026]S3：将初滤液和再滤液合并，摇匀静置分层，分出的水层用第二溶剂萃取，弃去水层，合并所有第二溶剂层，用碱水、盐水分别对合并的第二溶剂层洗涤，弃去碱水层和盐水层，得待干燥液；
[0027]S4：对所述待干燥液干燥、减压浓缩后得目标产物大环酮。
[0028]可选的，S2中第二溶剂和S3中第二溶剂的总用量与所述步骤(1)中第二溶剂的体积比为(0.5～3):1；S2中纯化水用量与所述步骤(1)中第二溶剂的体积比为1:1；
[0029]S3中所述碱水为5％碳酸钠溶液，所述5％碳酸钠溶液与合并的第二溶剂层的体积比为(0.03～0.08)：1；S3中所述盐水为饱和氯化钠溶液，所述饱和氯化钠溶液与合并的第二溶剂层的体积比为(0.1～0.4)：1；
[0030]S4中所述干燥过程所用干燥剂选用无水硫酸钠，所述无水硫酸钠与所述待干燥液的重量体积比为(0.01～0.05)：1。
[0031]上述重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)将第一溶剂和第二溶剂按一定比例加入反应容器中，配制成混合均一的二元复合溶剂，向所述二元复合溶剂中加入反应物α
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羟基大环酮和还原剂锌粉，搅拌均匀，得待反应液；(2)向所述待反应液中滴加盐酸，控制盐酸滴速和反应体系温度，待盐酸滴加完毕，升温至反应温度并保温，使其继续反应，反应结束，得反应液；(3)将所述反应液进行过滤、萃取、浓缩后得到目标产物大环酮；所述第一溶剂为可与水互溶的极性溶剂，所述极性溶剂选自醇类溶剂中的一种；所述第二溶剂为非极性溶剂，所述非极性溶剂选自烷烃类溶剂中的一种。2.根据权利要求1所述的一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，其特征在于，所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇或异丙醇中的至少一种；所述的烷烃类溶剂选自石油醚、正戊烷、异戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷或异辛烷中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，其特征在于，所述醇类和烷烃类的体积比为1:(1～10)。4.根据权利要求3所述的一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，其特征在于，所述醇类选自乙醇，所述烷烃类选自石油醚；所述乙醇与所述石油醚的体积比为1：(2～8)，优选为1:4。5.根据权利要求1所述的一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，其特征在于，所述α
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羟基大环酮与所述二元复合溶剂的重量体积比为1:(1～10)，优选为1:(4～6)。6.根据权利要求1所述的一种用二元复合溶剂体系制备大环酮的方法，其特征在于，所述α
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羟基大环...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玮，高春坡，徐宁宁，李雪，
申请(专利权)人：山东宏济堂制药集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：