【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于香料及医药中间体领域，具体涉及一种2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法。
技术介绍
1、呋喃酮（furaneol），又名菠萝呋喃酮、草莓呋喃酮，化学名2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮，广泛分布于自然界中。它具有强烈的焦糖香气或菠萝果香，是美国食用香料制造者协会（fema no.3134）和欧洲理事会共同认可的安全食用香料。其结构如下：
2、
3、呋喃酮可以从水果中提取，也可通过工业合成得到，其合成路线有很多种，目前最主要、也是最经济的是丙酮醛路线：丙酮醛在溶液体系中在诸如锌粉等偶联剂作用下发生pinacol偶联反应，得到中间体3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮，后经环化制得2 ,5-二甲基-4-羟基-3(2h)呋喃酮。其化学反应式为：
4、
5、专利技术人研究发现，在上述呋喃酮合成路线中，以丙酮醛为原料制得的中间体ⅰ为苏式己二酮，其易溶于水，不易被萃取，且苏式己二酮稳定性差，易转化为赤式己二酮，不能长时间保存。虽然含有大量赤式己二酮的苏式己二酮也可以环合生成呋喃酮产品，但所得呋喃酮产品的收率不高。
6、因此，为解决苏式己二酮稳定性差易转化为赤式己二酮，进而影响呋喃酮收率的问题，迫切需要研发新的2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的合成路线。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的原料来源受限、合成路线偏长、中间体不稳定、总收率不
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、本专利技术的第一个方面，提供一种2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，包括如下步骤：
4、乙醛酸甲酯在溶液体系中，在偶联剂作用下发生pinacol偶联反应，反应完毕后，得到中间体ⅱ；
5、中间体ⅱ进行环化反应，得到中间体ⅲ；
6、在镍催化剂、1,3-二环己基咪唑四氟硼酸盐、叔丁醇钠和有机溶剂存在的条件下，在保护性气氛中，中间体ⅲ与三甲基铝反应，经原位甲基化得到2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮；
7、所述中间体ⅱ、中间体ⅲ的结构式如下：
8、。
9、在本专利技术的一些实施例中，所述pinacol偶联反应包括如下步骤：
10、将乙醛酸甲酯、酸和水混合并搅拌，控制反应温度在30-40℃，保护性气氛下，加入锌粉，投料完毕后，保温反应，反应结束后，得到中间体ⅱ。
11、在本专利技术的一些实施例中，所述酸选自甲酸、乙酸、丙酸、己酸、丙二酸、乙二酸或己二酸中的一种。
12、在本专利技术的一些实施例中，所述乙醛酸甲酯、酸、水和锌粉的用量比为20-25 g:10-30 ml:60-70 ml:10-20 g。
13、在本专利技术的一些实施例中，所述环化反应包括如下步骤：
14、向中间体ⅱ中加入水，再加入碱溶液，在保护性气氛下，50-80℃反应，反应结束后，得到中间体ⅲ。
15、在本专利技术的一些实施例中，所述水的加入量为中间体ⅱ质量的5-10倍。
16、在本专利技术的一些实施例中，加入碱溶液以控制反应体系的ph为7-10。
17、优选的，所述碱包括无机碱，所述无机碱溶液的浓度为10%-80%，质量百分数。进一步优选的，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠或碳酸氢钠中的一种或多种。
18、在本专利技术的一些实施例中，所述中间体ⅲ与三甲基铝反应包括如下步骤：
19、将中间体ⅲ在保护性气氛下加热至70-90℃保温，再加入三甲基铝，得到混合溶液；
20、在保护性气氛下，将镍催化剂、1,3-二环己基咪唑四氟硼酸盐、叔丁醇钠和有机溶剂混合，并加入所述混合溶液，60-80℃搅拌反应，反应结束后，得到2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮。
21、在本专利技术的一些实施例中，所述三甲基铝为三甲基铝有机溶液，有机溶剂选自甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种或多种；
22、所述三甲基铝有机溶液的浓度为1.5-2.0 m，所述三甲基铝与所述中间体ⅲ的摩尔比为1.9-2.1:1。
23、在本专利技术的一些实施例中，所述镍催化剂为双(1,5-环辛二烯)镍，所述镍催化剂、1,3-二环己基咪唑四氟硼酸盐和叔丁醇钠的摩尔比为0.9-1.1:0.9-1.1:75-90。
24、在本专利技术的一些实施例中，所述有机溶剂选自甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种或多种，所述有机溶剂的加入量为镍催化剂质量的60-80倍。
25、本专利技术的有益效果为：
26、本专利技术提供了一种新的2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，以乙醛酸甲酯为原料，乙醛酸甲酯偶联反应生成中间体ⅱ，中间体ⅱ环合生成中间体ⅲ，中间体ⅲ经原位甲基化得2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮。进一步的，本专利技术以乙醛酸甲酯为原料经偶联反应得到的中间体ⅱ的稳定性高，其在35℃下放置60天后，中间体ⅱ的气相含量基本未发生变化，而以丙酮醛为原料的商业化合成路线的中间体在35℃下放置60天后，苏式己二酮含量由87.40%降至40.87%。可见本专利技术提供的中间体ⅱ的稳定性优于以丙酮醛为原料的商业化合成路线的中间体，且中间体ⅱ的产率（94%）也远高于以丙酮醛为原料的商业化合成路线的中间体的产率，解决了商业化丙酮醛路线合成呋喃酮中存在的中间体不稳定、总收率不高等问题。整个合成方法操作简便，原料来源广泛、中间体稳定好、反应收率高、所得产品香气符合要求。
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1.一种2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述Pinacol偶联反应包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述酸选自甲酸、乙酸、丙酸、己酸、丙二酸、乙二酸或己二酸中的一种；
4.如权利要求1所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述环化反应包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述水的加入量为中间体Ⅱ质量的5-10倍。
6.如权利要求4所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，加入碱溶液以控制反应体系的pH为7-10；
7.如权利要求1所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述中间体Ⅲ与三甲基铝反应包括如下步骤：
8.如权利
9.如权利要求7所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述镍催化剂为双(1,5-环辛二烯)镍，所述镍催化剂、1,3-二环己基咪唑四氟硼酸盐和叔丁醇钠的摩尔比为0.9-1.1:0.9-1.1:75-90。
10.如权利要求7所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种或多种，所述有机溶剂的加入量为镍催化剂质量的60-80倍。
...【技术特征摘要】
1.一种2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述pinacol偶联反应包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述酸选自甲酸、乙酸、丙酸、己酸、丙二酸、乙二酸或己二酸中的一种；
4.如权利要求1所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述环化反应包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，所述水的加入量为中间体ⅱ质量的5-10倍。
6.如权利要求4所述的2,5-二甲基-4-羟基-3(2h)-呋喃酮的制备方法，其特征在于，加入碱溶液以控制反应体系的ph为...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍领雁，李新，卢朋，毛浙徽，王文新，王新，宋建明，
申请(专利权)人：济南悟通生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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