專利名稱：一種聯(lián)合制備β-紫羅蘭酮的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機中間體的合成，具體地說是一種聯(lián)合制備e -紫羅蘭酮的制備方法。
背景技術(shù)：
P-紫羅蘭酮(I)是重要的有機合成中間體，作為合成維生素A和類胡蘿卜素的重 要中間體，也是重要的香料(化工百科全書編輯委員會.化工百科全書[M].北京化學工 業(yè)出版社，1997第一版，Vol. 16 :719-729)。其主要合成路線是方法A.以檸檬醛(II)為 原料，與丙酮在堿性試劑存在下，經(jīng)縮合反應(yīng)合成中間體假性紫羅蘭酮(III);然后在酸性 條件下，經(jīng)閉環(huán)反應(yīng)得到P-紫羅蘭酮，1893年Tiema皿就是通過此法制得了 P-紫羅蘭酮 (E. T.塞默主編，陳祖福等譯，香味與香料化學[M]，科學出版社，1989年第一版，192-200)。 合成反應(yīng)如下式
<formula>formula see original document page 3</formula> 方法B.由a _紫羅蘭酮(IV)或Y _紫羅蘭酮(V)在氯化亞銅催化下經(jīng)重排反應(yīng)
制備(吳世林，邸維龍，中國專利申請:CN :101381293， 2009-03-11)，如下式:<formula>formula see original document page 3</formula> 方法C.以P-環(huán)檸檬醛(VI)為原料與丙酮縮合制備(Curley R. W.; BlustM.A. ;Humphries K. A. A simple synthesis of 1 ， 3-1 3C2] 4_ (2 ， 6 ， 6_trimethylcyclohexen_l_yl)buten_2_one ( P-ionone)， Coll.Pharm. ， Journal ofLabelled Compounds and Radiopharmaceuticals,29(12)，1331-5 ; 1991 ;Zou Y.; Garayalde D. ;Wang Q. ;Nevado C. ;Gold—catalyzed cycloisomerization of cyclopropyl alkynyl acetates" versatile approach to5_，6_， and 7_membered carbocycles， Angewandte Chemie， InternationalEdition， 47 (52) ， 10110-10113 ;2008)，
如下式
<formula>formula see original document page 3</formula>
上述方法都存在一個缺點即過程繁瑣，操作難度大。

發(fā)明內(nèi)容
有基于此，本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種簡潔的聯(lián)合制備P-紫羅蘭酮的制備方法。 申請人:在研究環(huán)檸檬醛的性質(zhì)時意外發(fā)現(xiàn)，a -環(huán)檸檬醛(IV)與丙酮進行縮合反應(yīng)得到的主要產(chǎn)物是P-紫羅蘭酮，而不是預期的a-紫羅蘭酮，其反應(yīng)方程式如下
申請人:在此基礎(chǔ)上進行了深入研究并對機理進行了分析，其反應(yīng)過程包含以下兩種路線 路線A : a _環(huán)擰檬醛(VII)先在堿催化下重排變成P -環(huán)擰檬醛(VI)，然后
13 _環(huán)檸檬醛和丙酮縮合得到13 _紫羅蘭酮，化學反應(yīng)式如下
<formula>formula see original document page 4</formula> 路線B:a-環(huán)檸檬醛和丙酮縮合得到a-紫羅蘭酮，然后a _紫羅蘭酮再重排得
到P-紫羅蘭酮，化學反應(yīng)式如下
在上述兩種路線中，路線A中重排反應(yīng)速度較快；而路線B中重排反應(yīng)速度較慢，申請人用購得的a-紫羅蘭酮作重排反應(yīng)，在與上述a-環(huán)檸檬醛的同樣重排條件下，速度慢幾十倍。申請人經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)，采用a-環(huán)檸檬醛和P-環(huán)檸檬醛的混合物制備P-紫羅蘭酮時，可以獲得非常好的效果。 有基于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種采用a-環(huán)檸檬醛和P-環(huán)檸檬醛聯(lián)合制備P _紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于，包含以下步驟在反應(yīng)瓶中，加入a _環(huán)檸檬醛和P _環(huán)檸檬醛和丙酮，以及氫氧化鈉水溶液，在氮氣保護下攪拌反應(yīng)，氣相色譜跟蹤反應(yīng)進程，當反應(yīng)結(jié)束后加入酸中和，常壓回收丙酮后，減壓精餾收集85-89°C /lmmHg餾分，得
<formula>formula see original document page 4</formula> 上述的制備方法中，a-環(huán)檸檬醛、e-環(huán)檸檬醛和丙酮的加入量并無特別限制，一方面，過量的丙酮可作為溶劑使用，丙酮投料量為(a-環(huán)檸檬醛、e-環(huán)檸檬醛)的5-10倍(摩爾比)，可獲得較好的效果，另一方面，過量的a-環(huán)檸檬醛、e-環(huán)檸檬醛可回收套用。 上述的制備方法，氫氧化鈉水溶液可選擇任意濃度皆可實現(xiàn)本反應(yīng)，但考慮到濃度過高易使副產(chǎn)物增加，堿濃度太小則反應(yīng)速度太慢；因此，可根據(jù)實際需要來調(diào)整氫氧化鈉水溶液濃度，綜合來看，當氫氧化鈉水溶液濃度為2_8% (重量百分比)時，可以獲得較好的效果，而尤其以4_6%為最佳。堿水用量則為(a-環(huán)擰檬醛、e-環(huán)擰檬醛)的5_10%倍(重量比)時較佳。 本發(fā)明的制備方法對反應(yīng)溫度并無太高要求，但過低的溫度會導致反應(yīng)緩慢，控制反應(yīng)溫度在30-6(TC可以獲得較佳的效果。 上述的制備方法，中和所用的酸可以采用工業(yè)生產(chǎn)中常用的酸，如硫酸、鹽酸及乙酸等任意一種或幾種，其目的在于破壞堿催化劑終止反應(yīng)，采用酸性溫和的酸如乙酸為最佳。 本發(fā)明的原理及有益效果如下 1、本發(fā)明提供了一種全新的P-紫羅蘭酮制備方法，本發(fā)明以簡單易制備的工業(yè)原料(a-環(huán)檸檬醛、l3-環(huán)檸檬醛)與丙酮縮合，可以直接制備P-紫羅蘭酮，這改變了現(xiàn)有13 _紫羅蘭酮制備方法的傳統(tǒng)思路； 2、本發(fā)明的制備方法，操作簡便，條件溫和，收率高；對原料及反應(yīng)環(huán)境要求低，適合大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。 3、未反應(yīng)的原料(a-環(huán)檸檬醛、l3-環(huán)檸檬醛、丙酮)可回收套用；具有非常重要的工業(yè)化價值。 下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施例方式
儀器與設(shè)備 氣質(zhì)聯(lián)用，MS5973N-GC6890N(美國安捷倫公司)；核磁共振儀，AVANCE DMXIII 400M(TMS內(nèi)標，Bruker公司);紅外光譜儀，NIC0LET 360FT-IR ;氣相色i普:上海天美7890F。 實施例1 : a -環(huán)檸檬醛(VII)的制備
<formula>formula see original document page 5</formula> 將45. 6g(0. 3mo1)檸檬醛用45ml 二氯乙烷稀釋加入250ml四口瓶中，水浴保溫，室溫攪拌下，緩慢滴入30. 0g苯胺在30ml 二氯乙烷中的溶液。滴加完畢，再攪拌半小時，薄層跟蹤反應(yīng)完畢(展開劑乙酸乙酯石油醚=1:3)。將反應(yīng)混合液用8g無水硫酸鈉干燥，干燥后的檸檬醛亞胺的二氯乙烷溶液可以直接用于環(huán)化反應(yīng)。500ml四口瓶中加入120ml 98%的濃硫酸和140ml 二氯乙烷混合攪拌，冷浴冷卻至_20 _25°C ，在劇烈攪拌下，將上面制得的亞胺溶液緩慢滴人其中，溫度控制在_201:左右，約1小時加完，滴畢繼續(xù)攪拌反應(yīng)20分鐘。1000ml燒杯中放250g碎冰，在攪拌下，將上述環(huán)化反應(yīng)液緩慢加入，加完后攪拌至粘稠物消失，然后緩慢升溫至3(TC左右攪拌半小時，分層，有機相水洗，無水硫酸 鈉干燥，回收溶劑，殘留物減壓蒸餾，收集53-58°C /lmmHg餾分39. 6g，為無色透明液體，氣 相含量97. 1%，收率87%。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)驗證 GC-MS(m/e) :152， 137， 123， 109，94，91，81 (100 % ) ， 67， 55， 41 ; IR (v/cm—0 : 1717(醛)，1670，832(雙鍵)； 丄HNMR( S ， ppm， 400MHz， CDC13) :0. 91 (s， 3H， -CH3) ， 0. 99 (s， 3H， -CH3)， 1. 33-1. 38 (m， 2H， _CH2) ， 1. 59-1. 60 (m， 3H， = C_CH3) ， 1. 62-1. 69 (m， 2H， _CH*2_CH =)，
2.35(d， J = 8.0Hz，lH， _CH*_CHO) ， 5. 73 (t， J = 2.8Hz，lH， -CH = )，9.47(s， 1H，-CHO); 13CNMR(400MHz， CDC13) S (ppm) :22. 52 ;23. 04 ;26. 94 ;27. 43 ;31. 58 ;31. 99 ;
63. 71 ;125. 49 ;127. 12 ;202. 37. 實施例2 : 13 -環(huán)檸檬醛(VI)的制備 將0. 3gK0H用60ml甲醇稀釋加入250ml三口瓶中，室溫攪拌下，滴入 30.4g(0.2mo1) a-環(huán)檸檬醛。滴加完畢，繼續(xù)攪拌約1小時，氣相色譜跟蹤反應(yīng)完畢，然 后加入1. 2克濃鹽酸使反應(yīng)終止?；厥杖軇?，殘留物減壓蒸餾，收集60-65°C /lmmHg餾分 25. 5g，為無色透明液體，氣相含量98. 5%，收率83. 9%。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)驗證
GC-MS(m/e) :152， 137(100 % ) ， 123， 109， 95， 91 ， 81 ， 67， 55， 43， 41 ;IR(v/cm—工) 1672 (-CHO，醛類特征峰)，1612 (雙鍵)； 工匪R(S， ppm，400MHz， CDC13) :1.19(s，6H， -CH3) ， 1. 43-1. 46 (m， 2H， CH2-C)， 1. 60-1. 66 (m， 2H， _CH*2-CH2_C = ) ， 2. 10 (s， 3H， CH3_C = ) ， 2. 20 (t， J = 6. 4Hz， 2H， CH2_C =)， 10. 13(s， 1H， -CHO); 13CNMR(400MHz， CDC13) S (ppm) :18. 57 ;19. 29 ;28. 30 ;28. 37 ;32. 98 ;35. 68 ; 40. 50 ;140. 57 ;156. 14 ;192. 19 實施例3 : a _環(huán)檸檬醛(VII)和P _環(huán)檸檬醛(VI)的混合物制備P -紫羅蘭酮
在500ml四口瓶中，加a-環(huán)檸檬醛15.4g， P _環(huán)檸檬醛15. 0g(共0. 2mol) 和250g丙酮，再加入5%的氫氧化鈉水溶液3ml，攪拌氮氣保護下于35-45。C反應(yīng)。約6 小時后氣相色譜跟蹤原料基本消失，加入lml乙酸，常壓回收丙酮后油泵減壓精餾收集 85-89°C /lmmHg餾分，得產(chǎn)品30. 4g(氣相含量94. 5% )，收率74. 8%。前份9. 4克，為a -環(huán) 檸檬醛、P _環(huán)檸檬醛、a -紫羅蘭酮、|3 _紫羅蘭酮的混合物(氣相含量10. 5% :29. 2% : 22. 4% :36. 1% )，可套用于下批反應(yīng)。
實施例4 :用回收的前份制備13 -紫羅蘭酮 在500ml四口瓶中，加實施例3中回收的前份共19. 6g(0. 13mol)和180g丙酮，再 加入5%的氫氧化鈉水溶液2ml，攪拌氮氣保護下于35-45 t:反應(yīng)。約6小時后氣相色譜跟 蹤原料基本消失，加入lml乙酸，常壓回收丙酮后油泵減壓精餾收集85-89t: /lmmHg餾分，得產(chǎn)品21.6g(氣相含量94. 1%)，收率81.5%。前份5.6克，為a-環(huán)檸檬醛、P-環(huán)檸檬 醛、a-紫羅蘭酮、P-紫羅蘭酮的混合物(氣相含量4. 5% :17.5% :27.5% :48. 1% )，可
套用于下批反應(yīng)。
權(quán)利要求
一種聯(lián)合制備β-紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于以α-環(huán)檸檬醛、3-環(huán)檸檬醛與丙酮為原料，在氫氧化鈉水溶液中，在氮氣保護下進行縮合反應(yīng)，制備β-紫羅蘭酮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制備P-紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于在反 應(yīng)瓶中，加入a _環(huán)檸檬醛、|3 _環(huán)檸檬醛和丙酮，以及氫氧化鈉水溶液，在氮氣保護下攪拌 反應(yīng)，氣相色譜跟蹤反應(yīng)進程，當反應(yīng)結(jié)束后加入酸中和，常壓回收丙酮后，減壓精餾收集 85-89°C /lmmHg餾分，得P-紫羅蘭酮成品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制備e-紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于丙酮 投料量為a-環(huán)檸檬醛、|3-環(huán)檸檬醛按摩爾比的5-10倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制備13 -紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于氫氧 化鈉水溶液濃度為2-8%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聯(lián)合制備P-紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于氫氧 化鈉水溶液濃度為4-6%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制備P-紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于氫氧 化鈉水溶液用量則為a-環(huán)擰檬醛、！3-環(huán)擰檬醛按重量比的5-10%倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制備P-紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于反應(yīng) 溫度為30-60°C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)合制備13 -紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于中和 所用的酸選自硫酸、鹽酸及乙酸等任意一種或幾種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種聯(lián)合制備P-紫羅蘭酮的制備方法，其特征在于中和所用的酸為乙酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聯(lián)合制備β-紫羅蘭酮的制備方法，屬于有機中間體的合成技術(shù)領(lǐng)域。包含以下步驟在反應(yīng)瓶中，加入α-環(huán)檸檬醛、β-環(huán)檸檬醛和丙酮，以及氫氧化鈉水溶液，在氮氣保護下攪拌反應(yīng)，氣相色譜跟蹤反應(yīng)進程，當反應(yīng)結(jié)束后加入酸中和，常壓回收丙酮后，減壓精餾收集85-89℃/1mmHg餾分，得產(chǎn)品。本發(fā)明提供了一種全新的β-紫羅蘭酮制備方法，本發(fā)明以簡單易制備的工業(yè)原料α-環(huán)檸檬醛與丙酮縮合，可以直接制備β-紫羅蘭酮，這改變了現(xiàn)有β-紫羅蘭酮制備方法的傳統(tǒng)思路；且具有操作簡便，條件溫和，收率高等優(yōu)點，具有非常重要的工業(yè)化價值。
文檔編號C07C45/67GK101781182SQ20101003976
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者黨松年, 吳春雷, 吳毅斌, 張符, 沈潤溥, 王林霞, 范少樓, 陶菲菲 申請人:紹興文理學院