用于制造单薄荷酯的方法技术

公开了用于制备二羧酸的单薄荷酯的方法。在选自碱金属或碱土金属盐、氧化物、氢氧化物以及它们的混合物的碱催化剂的存在下，在有效产生单和双薄荷酯的混合物的条件下，薄荷醇与饱和环状酸酐反应，其中与在相似的非催化的方法中产生的酯的比值相比，单薄荷酯与双薄荷酯的摩尔比得到提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及二羧酸的单薄荷酯，其作为生理学冷却剂是有用的。
技术介绍
二羧酸的单薄荷酯如琥珀酸单薄荷酯(醒s)、戊二酸单薄荷酯(匪G)和己二酸单薄荷酯(MMA)是用于香料、口腔护理和化妆品的 生理学冷却剂。当使用1-薄荷醇作为原材料制备时，这些半酸酯具有 以下示出的结构这些化合物作为香料或生理冷却剂的用途在例如美国专利 5， 725， 865 (MMS)和6， 884， 906 (MMA),以及Smith等人，食品技术 (Food Tech. )H( 2001 ) 53 ( MMG )中进行了论述。此外，醒S和薩G 已经达到FEMA GRAS (通常认为是安全的)状态。虽然单薄荷酯具有无可非议的价值，但是关于如何有效地制备它们却知之甚少。在一种方法中(参见Rule等人，化学会志 (J. Chem, Soc. ) ( 1928 ) 1347和Hilditch等人，化学会志 (J. Chem. Soc. ) ( 1909 ) 1570 )，使相应的二羧酸(例如，琥珀酸)首先与过量的亚硫酰氯反应。氯化的中间体与过量的薄荷醇的反应 (IOOX:， 5-6小时)提供双薄荷酯。最后，使用溶于95%乙醇的钠将该双薄荷酯部分水解，并且在冗长的萃取后处理中将所需的单薄荷酯离析。单薄荷酯也可以通过如下使薄荷醇与相应的饱和酸酐反应来制备<formula>formula see original document page 4</formula>一些出版物教导在没有溶剂或催化剂的情况下在110-12 01C下仅将等 摩尔量的薄荷醇和酸酐^加热大约一天(参见，例如，Jabloner等人， 美国聚合物科学杂志(聚合物化学；聚合物物理)(J.Polym.Sci A. ) ，18 (1980 ) 2933 ), 一没有提供关于单薄荷酯的产率或选择性的信息。美国专利3,111， 127教导由薄荷醇和琥珀酸在回流的氯仿中未催 化的反应，或者在回流的曱苯中通过对甲苯磺酸催化的反应来制备 MMS。不清楚的是是否可以通过这些方法有效地制备单薄荷酯，并且对 于制造用于香料或香精应用的化合物来说，优选避免溶剂。最近，Shimizu等人(合成通讯(Synlett) ( 1995 ) 650 ) />开 了通过使用大量过量的酸酐用于选择性地制造单薄荷酯的方法。在吡 啶溶剂中三摩尔的琥珀酸酐与一摩尔薄荷醇在一 当量的二甲基氨基吡 ^ (DMAP)的存在下的反应以90-97°/。产率产生MMS。遗憾的是，该方 法是不切实际的，因为它需要大量过量的酸酐、吡啶溶剂，以及高毒 性的DMAP。总而言之，需要一种有效的、实际的方式来制备二羧酸的单薄荷 酯。具体来说，提供对于单薄荷酯的高选择性的方法是必要的。理想 地，该方法将避免溶剂或其它毒性试剂并且易于实施。
技术实现思路
我们惊奇地发现二羧酸的单薄荷酯(其作为生理学冷却剂是有用的)可以通过使薄荷醇与饱和环状酸酐在某些碱催化剂的存在下反应 来有效地制备。该反应提供预期的单和双薄荷酯的混合物，同时该方 法在与相似的非催化的方法相比有效提高单与双薄荷酯的摩尔比的条 件下进行。具体实施例方式本专利技术的方法使薄荷醇与饱和环状酸酐反应。适于使用的薄荷醇 可以具有任何所需的立体化学。由于具有三个手性中心，薄荷醇具有八个可能的立体异构体。 一种薄荷醇样品可能具有数种不同的立体异构体存在。实例包括l-薄荷醇、d-薄荷醇、dl-薄荷醇(即1-薄荷醇 和d-薄荷醇的外消旋混合物)、新薄荷醇、异薄荷醇和新异薄荷醇的 异构体，以及它们的混合物。1-薄荷醇、d-薄荷醇、dl-薄荷醇以及其 它异构体都是可商购的。由于提供具有优异的生理冷却性能的单薄荷 酯，所以1-薄荷醇(1)是特别优选的。<formula>formula see original document page 5</formula>适合的酸酐是饱和环状酸酐。优选地，该酸酐环包含2-4个亚甲 基或取代的亚甲基。实例包括琥珀酸肝、戊二酸肝、己二酸肝、甲基 琥珀酸酐、2-苯基戊二酸酐、3-甲基戊二酸酐、3-甲基己二酸酐等等， 以及它们的混合物。特别优选琥珀酸酐、戊二酸酐和己二酸酐。薄荷醇和该饱和环状酸酐的相对量可以在相当宽的范围内变化。 然而，优选以大约等摩尔量的比率使用它们。早先的参考文献(参见
技术介绍
部分)建议使用至少三摩尔酸酐/摩尔薄荷醇来提高单薄荷酯 的比例，而本专利技术的方法以低得多的酸酐与薄荷醇的比率提供优异的 对单薄荷酯的选择性。这是有价值的，因为酸肝是较昂贵的，并且过 量的酸酐不容易回收或再利用。优选地，酸酐薄荷醇的比率小于大 约2:1，并且更优选酸酐薄荷醇的比率在1.2:1- 0. 8:1的范围内。非常优选地，该比率在1. 1: 1-0. 9: 1的范围内。本方法在特定的碱催化剂的存在下进行。该催化剂是碱金属或碱 土金属盐、氧化物、或氢氧化物，或它们的混合物。优选的催化剂是 碱金属乙酸盐、碳酸氬盐、碳酸盐、氧化物、氢氧化物、琥珀酸盐、 戊二酸盐以及己二酸盐。因此，适合的催化剂包括，例如，碳酸钠、 碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化軒、氢氧化锂、乙 酸钠、乙酸钾、碳酸镁、琥珀酸钠、丁二酸軒、戊二酸钠、戊二酸钾 等等。特别优选的催化剂是碳酸钠、碳酸钾、乙酸钠和乙酸钾，因为 它们廉价、容易获得并且有效。本领域技术人员应该理解的是，以上 列出的催化剂可以与反应混合物的其它组分反应而就地生成新的催化 实体。例如，当添加碳酸钠到薄荷醇和戊二酸酐的混合物中而产生戊 二酸单薄荷酯(固G)时， 一些固G在该反应条件下可能丢失质子而产 生MMG的单钠盐，另一种碱催化剂。所需的碱催化剂的量取决于许多因素，包括该碱的性质、所使用 的特定的酸酐、反应温度、所需的反应时间、是否存在溶剂、任何此 类溶剂的特性以及其它的因素。然而，通常仅需要催化量的碱。优选 地，该催化剂以基于所使用的薄荷醇的量的大约0. OOl到大约10重量 °/。的量使用。更优选的范围是从大约0. 01到大约2重量％。本方法可以在任何适宜的温度下进行。优选地，本方法在大约0 C到大约200C的温度范围内进行。更优选的范围是从大约20X:到大约150x:;非常优选的范围是从大约50x:到大约13ox:。因为该单薄荷酯产物将通常用于饮料、糖果、或食品应用中，所以本专利技术的方法优选在没有溶剂的情况下进行。能够避免溶剂是本发 明的一个优点。然而，如果需要的话可以使用溶剂。适合的溶剂是可 以溶解薄荷醇、该环状酸酐和该单薄荷酯产物的溶剂。实例包括醇、二醇、酮、酯等，以及它们的混合物。与薄荷醇和饱和环状酸酐的非催化反应相比，在本专利技术的方法中 使用催化量的碱减少了反应时间。通常，反应时间可以缩短为非催化 反应所需时间的一半或三分之一。如下面表l所示，典型的反应时间可以为大约一或两个小时到大约一天。可以通过任何适合的才支术，例 如气相色镨法，监测反应进程，从而使单薄荷酯的产率最大化。本方法选择性地提供二羧酸的单薄荷酯。特别优选的单薄荷酯衍 生自1-薄荷醇和琥珀酸酐、戊二酸酐或己二酸酐的反应。这些单薄荷酯具有以下通式结构其中n具有2-4的值。本专利技术的方法提供一种获得单薄荷酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
方法，包括在选自碱金属或碱土金属的盐、氧化物、氢氧化物以及它们的混合物的碱催化剂的存在下，在有效产生单和双薄荷酯的混合物的条件下，使薄荷醇与饱和环状酸酐反应，其中与相似的未催化的方法相比，单与双薄荷酯的摩尔比得到提高。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MB厄曼，JW斯诺，MY勒彼德弗，
申请(专利权)人：美礼联专用化学品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]