制造甲基檸檬腈的新方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及制造甲基檸檬腈的方法，其中所述甲基檸檬腈包括3，7-二甲基-2，6-壬二烯腈、3，7-二甲基-3，6-壬二烯腈和7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈的混合物，所述方法包括以下步驟：a)使6-甲基-5-辛烯-2-酮和氰基乙酸反應并除去二氧化碳和水，其中所述反應和所述二氧化碳和水的除去在堿和輔助堿存在時在有機溶劑中進行，其中所述堿是吡啶，所述輔助堿是1，4-二氨基丁烷，所述有機溶劑是能夠與水形成異共沸物的溶劑；b)通過蒸餾除去執(zhí)行步驟a)或步驟c)后得到的反應混合物中的溶劑和吡啶以獲得反應混合物；c)使執(zhí)行步驟a)或步驟b)后得到的反應混合物異構化以獲得異構化的反應混合物；其中可在步驟c)之前或之后執(zhí)行步驟b)。
【專利說明】制造甲基檸檬腈的新方法
[0001] 概要與背景咨料
[0002] 本發(fā)明涉及制造甲基朽1檬腈（methyl limonitrile)的方法。甲基朽1檬腈是3， 二甲基_2,6-壬二烯臆（化合物A)、7_甲基_3_亞甲基-6-壬烯臆（化合物B)和3， 7-二甲基-3,6-壬二烯腈（化合物C)的混合物。
[0003] 根據(jù)本發(fā)明所述的方法包括以下步驟：使6-甲基-5-辛烯-2-酮（6-乙基-5-庚 烯-2-酮；EH)和氰基乙酸反應并除去水和二氧化碳（如圖1所示），其中所述反應和所述 二氧化碳和水的除去在堿和輔助堿存在時在有機溶劑中進行。
[0004] 對于用不具備香葉腈的毒理缺點的另一種香料代替香葉腈的需求不斷增長。
[0005] 已知甲基檸檬腈具有與香葉腈相似的嗅覺特性，其中甲基檸檬腈是3,7_二甲 基-2,6-壬二烯臆（化合物A)、7_甲基_3_亞甲基-6-壬烯臆（化合物B)和3, 7-二甲 基-3,6-壬二烯腈（化合物C)的混合物，且混合物中7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈和3， 7-二甲基-3,6-壬二烯腈的量為10-30重量(基于混合物的總量）。
[0006] 下述甲基檸檬腈的嗅覺特性與香葉腈尤其相似，其中
[0007] 化合物A(3,7-二甲基-2,6-壬二烯腈）的比例為60-90norm-% (優(yōu)選地為 TO-SSnorm-1%，更優(yōu)選地為 76-831101711-5^,最優(yōu)選地約為 SOnorm-% )，
[0008] 化合物B(7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈）的比例為0-10n〇rm-% (優(yōu)選地為 Ο-δηοπ?-%，更優(yōu)選地為CUnorm-%，最優(yōu)選地約為Onorm-% )，
[0009] 化合物C(3,7-二甲基-3,6-壬二烯腈）的比例為10-30norm-% (優(yōu)選地為 Ιδ-Ζδηοηιι-1%，更優(yōu)選地為 最優(yōu)選地約為 ZOnorm-1% )，
[0010] 其中所述比例均基于化合物A、B和C的總量，且化合物A、B和C的比例（以 1234567 且通過氣相色譜法（GC)測定的上述混合物中甲基檸檬腈的總量（即純度）為 95-100area-% (優(yōu)選地為97-100area-%，更優(yōu)選地為98-100area-% )，其中測量條件被 選擇成使得氣相色譜圖中顯示所有10個立體異構體（參見圖2)的特征峰。 2 給出下述實例以進一步闡釋"norm-% "的含義： 3 如果一種產(chǎn)品中甲基檸檬腈的純度為95area_%，其中化合物A的量為80norm_% (A : (A+B+C) = 80% )，化合物B的量為Onorm-%，化合物C的量為20norm-%，實際上表示 該產(chǎn)品中化合物A的量為76area_% (0. 95 X 80 % )，化合物B的量為Oarea-%，化合物C 的量為19area-% (0. 95X20% )，其中所述量基于產(chǎn)品的總重量。 4 這種產(chǎn)品已經(jīng)由Givaudan以商標名"lemonile"出售。Lemonile是3,7_二甲 基 _2,6_壬二稀臆、7_甲基_3_亞甲基_6_壬稀臆和3, 7_二甲基_3,6_壬二稀臆的混合 物，其純度> 98area-%，且3, 7-二甲基-2,6-壬二烯腈：7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈： 3,7_ 二甲基-3,6-壬二烯腈=80 :0 :20。 5 以工業(yè)規(guī)模高效、經(jīng)濟地制造這種產(chǎn)物的方法目前尚未為人們所知。 6 發(fā)明詳沭 7 本發(fā)明滿足了上述需求，本發(fā)明涉及制造包括3, 7-二甲基-2,6_壬二烯腈、3， 7-二甲基-3,6-壬二烯腈和7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈的混合物的方法，所述的方法包 括以下步驟：
[0018] a)使6-甲基-5-辛烯-2-酮和氰基乙酸反應并除去二氧化碳和水，其中所述反應 和所述二氧化碳和水的除去在堿和輔助堿存在時在有機溶劑中進行，其中所述堿是吡啶， 所述輔助堿是1，4_二氨基丁燒，所述有機溶劑是能夠與水形成異共沸物（heteroazotrop) 的溶劑；
[0019] b)通過蒸餾除去執(zhí)行步驟a)或步驟c)后得到的反應混合物中的溶劑和吡啶以獲 得反應混合物；
[0020] c)使執(zhí)行步驟a)或步驟b)后得到的反應混合物異構化以獲得異構化的反應混合 物；
[0021] 其中可在步驟c)之前或之后執(zhí)行步驟b)。
[0022] 起始材料:
[0023] 使用氰基乙酸（CNA)和6-甲基-5-辛烯-2-酮（6-乙基-5-庚烯-2-酮；EH)作 為起始材料。CAN相對于的摩爾比通常為（0· 5-1. 5mol) :lmol，優(yōu)選地為（0· 7-1. 3mol): lmol，更優(yōu)選地為（0.75-1· lmol) :lmol，最優(yōu)選地為（0.9-1· lmol) :lmol。
[0024] 堿
[0025] 使用吡啶作為堿。
[0026] 優(yōu)選地，所述堿的量為0. 5-1. 5mol/mol EH ;更優(yōu)選地，所述堿的量為 0.7-1. 3mol/mol EH。
[0027] 輔助堿
[0028] 使用1，4-二氨基丁烷（"DAB"）作為輔助堿。它是由DSM和其它供應商生產(chǎn)的一 種中間物。
[0029] 優(yōu)選地，所述輔助堿的量為0. 005-0. 15mol/mol EH ;更優(yōu)選地，所述輔助堿的量為 0. 01-0. lmol/mol EH ;最優(yōu)選地，所述輔助堿的量為 0. 01-0. 05mol/mol EH。
[0030] 可以使用輔助堿本身（即其物質(zhì)本身），或者其水溶液。由于1，4-二氨基丁烷在 大氣壓下的熔點為27-28°C (即室溫下為固體），而DAB水溶液更易于定量，因此這一點對 1，4-二氨基丁烷是特別有利的。DAB水溶液的濃度并不關鍵。
[0031]
[0032] 與水形成異共沸物的意思是溶劑和水以互不混溶或僅僅部分混溶的方式形成共 沸物。
[0033] 這種溶劑的優(yōu)選實例是甲苯、苯、鄰-二甲苯、間-二甲苯、對-二甲苯、己烷和庚 烷及其任意的混合物。更優(yōu)選地，只使用該組中的一種溶劑，而非兩種或多種溶劑的混合 物。最優(yōu)選地，使用甲苯作為溶劑。
[0034] 優(yōu)選地，所述溶劑的量為0. 5_2kg/kg EH ;更優(yōu)選地，所述溶劑的量為0. 8-1. 5kg/ kg EH;甚至更優(yōu)選地，所述溶劑的量為0.9-1. 2kg/kg EH;最優(yōu)選地，所述溶劑的量為 0.95-1. 15kg/kg EH。這些優(yōu)選的量也尤其適用于甲苯。
[0035] 反應條件
[0036] 甲基檸檬腈的制造方法可被分成若個步驟，下面分別對其進行更詳細的描述。
[0037] 這些步驟是：
[0038] a)在堿和輔助堿存在時，使CAN和HI反應；
[0039] b)通過蒸餾除去所述溶劑和所述堿；
[0040] c)異構化在步驟b)中得到的反應混合物（其中輔助堿仍然存在）至期望的異構 體比例；
[0041] d)利用稀酸萃??；
[0042] e)除去高沸點的雜質(zhì)（"高沸點化合物"）；
[0043] f)除去低沸點的化合物（"低沸點化合物")，回收未反應的6-乙基-5-庚烯-2-酮 細)。
[0044] 取決于這些步驟中哪些被執(zhí)行，可得到品質(zhì)不同的產(chǎn)物，在章節(jié)"產(chǎn)物"中將對這 些產(chǎn)物進行更詳細的描述。
[0045] 在本發(fā)明最優(yōu)選的實施方式中，滿足了 a)至f)中每個步驟的所有優(yōu)選條件；使用 以上所給優(yōu)選量的吡啶作為堿，使用以上所給優(yōu)選量的1，4_二氨基丁烷作為輔助堿，使用 以上所給優(yōu)選量的甲苯作為溶劑，同時使用以上所給優(yōu)選量的CAN和EH。
[0046] 優(yōu)選地，在惰性條件下實施a)至f)的所有步驟。
[0047] 也可以分批或連續(xù)地實施a)至f)的所有步驟。
[0048] 本發(fā)明的另一個優(yōu)勢在于可以以一鍋法實施步驟a)至c)。
[0049] 步驟a)反應
[0050] 在0· 3-1. 5bar (絕對壓強）下，優(yōu)選地在0· 5-1. 2bar (絕對壓強）下，更優(yōu)選地在 0. 7-1. Obar (絕對壓強）下實施反應。使和CNA反應并除去H20和C02的溫度是由反應 混合物回流的溫度定義的。
[0051] 步驟b)通討蒸餾除去溶劑和堿
[0052] 在100-180°C、優(yōu)選地120_160°C、更優(yōu)選地130_150°C的終點溫度下實施該步驟。 如果溶劑為甲苯且堿為吡啶，則最優(yōu)選地在140-146 °C的終點溫度下實施該步驟。蒸餾出的 溶劑混合物（溶劑和堿；尤其是甲苯和吡啶）可被用于甲基檸檬腈生產(chǎn)的進一步反應批次 中，即將其回收返回至步驟a)。
[0053] 優(yōu)選地在0· 05-lbar (絕對壓強）下，優(yōu)選地在0· 1-lbar (絕對壓強）下執(zhí)行該步 驟。
[0054] 如果溶劑為甲苯且堿為吡啶，則在去除溶劑混合物的過程中將溫度升高至 140_146°C。達到這個溫度后降低壓強，并在進一步去除溶劑混合物的過程中維持該溫度。
[0055] 我們推薦除去幾乎所有的溶劑和堿，并且將它們回收返回至步驟a)，任選地，在分 離出低沸點的副產(chǎn)物之后再回收或者凈化部分溶劑混合物。
[0056] 步驟c)異構化在步驟b)中得到的反應混合物至期望的異構體比例
[0057] 在100-18(TC下，優(yōu)選地在120-160°C下，更優(yōu)選地在140-150°C溫度下實施該步 驟。執(zhí)行異構化時的壓強并不重要，但從實際情況出發(fā)選擇〇. l_2bar (絕對壓強）。最方便 的是在大氣壓強下執(zhí)行該步驟。
[0058] 由于在步驟b)中溶劑和堿已被除去，這表示輔助堿仍然存在。這種輔助堿不僅是 異構化反應的催化劑，而且還催化甲基檸檬腈的10種立體異構體的形成（如圖2所示）。
[0059] 原則上，還可以在步驟b)之前執(zhí)行步驟c)，即首先異構化（在高壓下）在步驟a) 得到的反應混合物，然后再除去溶劑和堿，但我們并不推薦這種方案，原因在于：在步驟b) 之前進行異構化比在步驟b)之后進行異構化要慢；而且如果在步驟C)之后執(zhí)行步驟b)， 則在執(zhí)行步驟b)期間異構體的比例可能會進一步改變。此外，如果以a)、c)、b)的順序執(zhí) 行這些步驟，則應該增加步驟a)中輔助堿DAB的量，優(yōu)選地增至0. 02-0. 15mol DAB/mol EH 以獲得優(yōu)選的期望的異構體比例。
[0060] 在本發(fā)明的語境中，優(yōu)選的期望的異構體比例為3,7_二甲基-2,6-壬二烯腈（A): 7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈出）：3,7-二甲基-3,6-壬二烯腈（〇在（76-8311〇1·!!!-%): (〇-2norm-*% ) : (17-22norm-*% )范圍內(nèi)，尤其是 3, 7- _甲基 _2,6-壬_稀臆（A) :7-甲 基-3-亞甲基-6-壬烯腈（B) :3, 7-二甲基-3,6-壬二烯腈（C)=約80norm- % :約 Onorm-% :約 ZOnorm-%，其中 A、B 和 C 的比例（以 norm-%給出）總計 lOOnorm-%。
[0061] 步驟d)用稀酸萃取
[0062] 如果在步驟b)之后執(zhí)行步驟c)(優(yōu)選的），則從在步驟c)得到的初級產(chǎn)物中萃取 甲基檸檬腈；如果在步驟c)之后執(zhí)行步驟b)，則從在步驟b)得到的初級產(chǎn)物中萃取甲基 檸檬腈，優(yōu)選地使用強酸的水溶液作為萃取介質(zhì)。
[〇〇63] 這種萃取介質(zhì)的實例是硫酸、鹽酸和乙酸的水溶液，其中優(yōu)選的是硫酸的水溶液。 更優(yōu)選的是具有下述濃度的萃取介質(zhì)：
[0064] 稀硫酸水溶液：1-10重量-%，更優(yōu)選的為4-8重量;
[0065] 稀鹽酸水溶液：1-10重量-%，更優(yōu)選的為4-8重量;
[0066] 稀乙酸水溶液：5-20重量- %，更優(yōu)選的為8-15重量- %，其中最優(yōu)選的是具有上 述濃度的稀硫酸水溶液。
[0067] 當向在步驟c)/b)得到的初級產(chǎn)物中加入萃取介質(zhì)時，形成了兩相：有機相和水 相。
[0068] 優(yōu)選地在20-90°C下，更優(yōu)選地在40-70°C下，最優(yōu)選地在50-70°C的溫度下用萃 取介質(zhì)處理在步驟c)/b)得到的初級產(chǎn)物。
[0069] 將含有甲基朽1檬腈的有機相與水相分尚，并用去尚子水洗漆有機相?？梢杂萌ド?子水洗滌若干次。請謹記有機相中含有少量水。這種水并不會妨礙接下來步驟e)的實施， 但在步驟e)之后、執(zhí)行步驟f)之前必須將其除去。
[0070] 還可以用溶劑（尤其是甲苯）反萃取水相（即有機相被分離出后得到的水相和合 并的去離子洗滌水），由此可得到含有少量水的另一種有機相。反萃取可增加甲基檸檬腈 的產(chǎn)率，但其缺點在于：必須在步驟e)之前再次除去溶劑?？梢酝ㄟ^精餾或蒸餾除去溶劑 (尤其是甲苯）。在除去溶劑（尤其是甲苯）的過程中，少量水也被去除了。
[0071] 步驟e)除去高沸點的雜質(zhì)（"高沸點化合物"）
[0072] 從在步驟d)得到的有機相中除去有色組分和其它高沸點組分以得到清澈的無色 至淺黃色的產(chǎn)物（所謂的"餾分"）。該步驟還有益于異構體比例的穩(wěn)定性。該步驟合適的 條件為：在低壓下，優(yōu)選地在〇-l〇〇mbar (絕對壓強）下，更優(yōu)選地在10-50mbar下（絕對壓 強），最優(yōu)選地在15-30mbar (絕對壓強）下蒸餾。
[0073] 可以在本領域技術人員已知的任意合適的裝置中，例如在蒸發(fā)器（尤其是薄膜式 蒸發(fā)器或降膜蒸發(fā)器）或者容器中實施該步驟（分批或連續(xù)操作）。
[0074] 步驟f)除去低沸點的化合物（"低沸點化合物"），回收未反應的6-乙某-5-庚 烯-2-酮（Hi)
[0075] 如果在步驟d)沒有進行反萃取，則除去高沸點化合物后產(chǎn)生的餾分（步驟e)的 產(chǎn)物）是雙相的，那么應在進一步處理之前分離水相。
[0076] 優(yōu)選地，利用低沸點化合物去除步驟（即通過減壓蒸餾或減壓精餾分離主要包含 未被轉(zhuǎn)化的EH的低沸點化合物）進一步處理通過去除高沸點化合物產(chǎn)生的餾分（步驟e) 的產(chǎn)物）或者（如果需要）除去水相后得到的有機相。
[0077] 優(yōu)選地，在溶劑（優(yōu)選的是甲苯）、堿（吡啶）和輔助堿（DAB)存在時，將由此產(chǎn) 生的餾分完全（優(yōu)選的）或部分返回至含有氰基乙酸的反應（步驟a))中以代替部分"新 鮮的"EH。即便用低沸點化合物去除步驟中的餾分代替所有新鮮的EH，反應仍能順利進行。 因此，除去并回收未被轉(zhuǎn)化的EH有益于增加總產(chǎn)率。為避免避免副產(chǎn)物的積累，不時地凈 化部分這種再循環(huán)液流可能是有利的。
[0078] 殘留產(chǎn)物（bottom product)是甲基朽1檬腈的含量> 98area-%的好聞的終產(chǎn)物。
[0079] 產(chǎn)物
[0080] 甲基檸檬腈由10種立體異構體（化合物A、B和C)組成，其中3, 7-二甲基-2， 6-壬二烯腈（化合物A)實際上是如圖2所示的四種立體異構體：3, 7-二甲基-2E，6E-壬 -稀臆、3, 7- _甲基-2E，6Z-壬_稀臆、3, 7- _甲基-2Z，6E-壬_稀臆和3, 7- _甲基-2Z， 6Z-壬二烯腈的混合物。
[0081] 術語"7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈"（化合物B)包含兩種立體異構體，即7-甲 基-3亞甲基-6E-壬烯腈和7-甲基-3亞甲基-6Z-壬烯腈（參見圖2)。
[0082] 3,7_二甲基-3,6_壬二烯腈（化合物C)也是四種立體異構體（參見圖2) :3,7_二 甲基-3E，6E-壬_稀臆、3, 7- _甲基-3E，6Z-壬_稀臆、3, 7- _甲基-3Z，6E-壬_稀臆和 3,7-二甲基-32,62-壬二烯腈的混合物。
[0083] 利用本發(fā)明所述的方法得到的產(chǎn)物是甲基檸檬腈，
[0084] ?優(yōu)選地，其中3, 7-二甲基-2,6-壬二烯腈的比例為60-90norm- %，7-甲 基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例為0-10norm-%，3, 7-二甲基-3,6-壬二烯腈的比例為 10-30norm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的總量，且化合物A、B和C的比例（以
[0085] ?更優(yōu)選地，其中3,7_二甲基-2,6-壬二烯腈的比例為70-85norm-%，7-甲 基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例為0-5norm- %，3, 7-二甲基-3,6-壬二烯腈的比例為 15-25norm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的總量，且化合物A、B和C的比例（以
[0086] ?甚至更優(yōu)選地，其中3, 7-二甲基-2,6-壬二烯腈的比例為76-83norm-%，7-甲 基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例為0-2norm-%，3,7-二甲基-3,6-壬二烯腈的比例為 17-22norm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的總量，且化合物A、B和C的比例（以 12 ?最優(yōu)選地，其中3,7_二甲基-2,6-壬二烯腈的比例約為80norm-%，7-甲 基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例約為Onorm-%，3, 7-二甲基-3,6-壬二烯腈的比例約為 20norm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的總量，且化合物A、B和C的比例（以 norm-%給出）總計 lOOnorm-%。 2 取決于所執(zhí)行的步驟，可得到品質(zhì)不同的產(chǎn)物：
[0089] ?如果只執(zhí)行步驟a)至c)或者步驟a)、c)和b)，得到的是粗品質(zhì)（crude quality)的甲基檸檬腈。在本發(fā)明的語境中，"粗品質(zhì)"指的是含有如上文中以norm-%所 給出的期望比例的立體異構體A、B和C，但未被進一步純化的甲基檸檬腈。
[0090] ?如果執(zhí)行a)至f)的所有步驟（參見下述的本發(fā)明最優(yōu)選的實施方式的說明和 圖7)，得到的是嗅覺品質(zhì)（olfactive quality)的甲基檸檬腈。在本發(fā)明的語境中，"嗅覺 品質(zhì)"指的是純凈、無色、好聞、適合作為香料和香精使用且純度>98ar ea-%的產(chǎn)物。
[0091] 嗅覺品質(zhì)的甲基檸檬腈的使用領域為消耗品或日用品的芳香化。這種消耗品和 日用品的非限制性實例不僅有清潔組合物（例如洗擦組合物、清潔劑）；用于表面（例如家 具、地板、廚具、玻璃板、窗戶和擋風玻璃）處理的護理組合物；洗滌劑，軟化劑；洗衣處理組 合物；紡織品處理組合物（例如熨燙助劑）；漂白液，衛(wèi)生間擋板、水垢去除劑，空氣清新劑 (空氣護理）；香精組合物（例如用于優(yōu)質(zhì)香水）；化妝品組合物；還有肥料、建筑材料、霉菌 去除劑、消毒劑和用于汽車護理的產(chǎn)品。
[0092] ?如果不執(zhí)行步驟e)(除去高沸點化合物），則得到的甲基檸檬腈不是無色的。
[0093] ?如果不執(zhí)行步驟f)(除去低沸點化合物），則得到的甲基檸檬腈具有臭味。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0094] 圖1展示了制造甲基檸檬腈的反應方程式（步驟a)。
[〇〇95] 圖2展示了甲基檸檬腈的10種立體異構體（化合物A、B、C)。
[0096] 圖3展示了下述反應條件下的濃度-時間圖：0· 75mol CNA，1. 2mol吡啶， 0. 04moll，4-二氨基丁烷，lmol EH，1. lkg甲苯/kg EH，使反應混合物持續(xù)回流4小時。
[0097] "A"表示"化合物A"，"B"表示"化合物B"，"C"表示"化合物C"。X-軸給出了反 應時間（小時（h))，Yl_軸（左側(cè)）給出了化合物A、B和C的含量（area-% )，Υ2_軸（右 偵U )給出了 Η1的含量（area-% )。
[0098] 圖4展示了下述反應條件下的濃度-時間圖：0· 75mol CNA，1. 2mol批陡，0· 04mol 乙酸銨，lmol EH，1. lkg甲苯/kg EH，使反應混合物持續(xù)回流6小時。
[0099] "A"表示"化合物A"，"B"表示"化合物B"，"C"表示"化合物C"。X-軸給出了反 應時間（小時（h))，Yl_軸（左側(cè)）給出了化合物A、B和C的含量（area-% )，Υ2_軸（右 偵U )給出了 Η1的含量（area-% )。
[〇1〇〇] 圖5展示了萃取并在140°C下除去高沸點化合物后甲基檸檬腈異構體的穩(wěn)定性， 其中X-軸給出了時間（小時（h))，Y1-軸（左側(cè)）給出了化合物B和C的比例（norm-% )， Y2-軸（右側(cè)）給出了化合物A的比例（norm-% )。
[0101] 圖6展示了當整體順序為反應（步驟a))、蒸餾（步驟b))、異構化（步驟c))時， 下述反應條件下的濃度 -時間圖：lmol氰基乙酸、1. 2mol批陡、0· 01moll，4-二氨基丁燒、 lmol EH、1. lkg甲苯/kg EH，使上述混合物持續(xù)回流2小時，然后在4小時內(nèi)除去溶劑和堿 (即甲苯和吡啶），最后在141°C下異構化4小時。
[0102] "A"表示"化合物A"，"B"表示"化合物B"，"C"表示"化合物C"。"開始蒸餾"表 示"蒸餾起點"，即開始除去吡啶和甲苯（步驟b));"結(jié)束蒸餾"表示"蒸餾終點"，即結(jié)束步 驟b)。X-軸給出了（反應）時間（小時（h))，Y1-軸（左側(cè)）給出了化合物A、B和C的含 量（area-% )，Y2-軸（右側(cè)）給出了 的含量（area-% )。
[0103] 圖7展示了含有a)至f)的所有步驟的本發(fā)明的方法。
[0104] 本發(fā)明最優(yōu)詵的實施方式
[〇1〇5] 本發(fā)明最優(yōu)選的實施方式是制造嗅覺品質(zhì)的甲基檸檬腈的方法，其中所述甲基檸 fe臆包括3, 7_二甲基_2,6_壬二稀臆、3, 7_二甲基_3,6_壬二稀臆和7_甲基_3_亞甲 基-6-壬烯腈的混合物，所述方法包括以下步驟：
[0106] a)在作為堿的吡啶和作為輔助堿的1，4-二氨基丁烷存在時，使6-甲基-5-辛 烯-2-酮和氰基乙酸在有機溶劑甲苯中反應并除去水和二氧化碳；
[0107] b)通過蒸餾除去甲苯和吡啶以獲得反應混合物；
[0108] c)異構化執(zhí)行步驟b)后得到的反應混合物以獲得異構化的反應混合物；
[0109] d)用稀酸萃取異構化的反應混合物從而形成有機相和水相、分離含有甲基檸檬腈 的有機相和水相以及用去離子水洗滌有機相一次或多次；
[0110] d-2)任選地，用甲苯反萃取在步驟d)得到的水相，然后除去甲苯，其中任選地回 收由此被除去的甲苯至步驟d-2);
[0111] e)從在步驟d)得到的有機相中分離出有色組分和高沸點的雜質(zhì)；
[0112] f)從在步驟e)得到的餾分中分離出低沸點的雜質(zhì)以實現(xiàn)嗅覺品質(zhì)，其中這些低 沸點的雜質(zhì)主要是
[0113] f2)任選地，回收在步驟f)中得到的返回至步驟a)。
[0114] 在所給的優(yōu)選條件下，以如上所述的方式執(zhí)行步驟a)、b)、c)、d)、e)和f)。
[0115] 步驟 d2)
[0116] 用甲苯反萃取可增加甲基檸檬腈的總產(chǎn)率，但其缺點在于：必須在步驟e)之前再 次除去甲苯。可以分批或連續(xù)地通過精餾或蒸餾除去甲苯。
[0117] 因此，優(yōu)選地不進行反萃取。但如果進行反萃取，則最好將由此除去的甲苯回收返 回至步驟d-2)，然后在進一步的反萃取中再次使用。
[0118] 如果通過除去高沸點化合物產(chǎn)生的餾分（步驟e)的產(chǎn)物）是雙相的，那么應在進 一步處理之前分離水相。不進行反萃取時就是這樣的。
[0119] 步驟 f2)
[0120] 優(yōu)選地執(zhí)行該步驟，即將由此除去的未被轉(zhuǎn)化的EH完全（優(yōu)選的）或部分回收返 回至步驟a)。
[0121] 術語"嗅覺品質(zhì)的甲基檸檬腈混合物"表示這種混合物的純度> 98area_%。
[0122] 現(xiàn)在通過下述非限制性實施例進一步闡釋本發(fā)明。 實施例
[0123] 實施例1
[0124] I)制各甲某檸檬腈
[0125] 在氮氣環(huán)境中，向帶有冷凝器、迪安-斯塔克裝置（dean stark apparatus)和 攪拌器的〇· 5升反應器（雙套）中加入153g(約180ml)甲苯、85. 5g(lmol)氰基乙酸、 140g(lmol)乙基庚烯酮（EH)、99g吡啶和0.95g(0.01mol)l，4-二氨基丁烷并加熱。使上 述混合物持續(xù)回流2小時，同時除去水和二氧化碳。隨后，在4小時內(nèi)緩慢蒸餾出溶劑（主 要由甲苯和吡啶組成）。在此期間，升高內(nèi)部溫度至141°C，然后維持該溫度并在真空（低 至200mbar絕對壓強）中蒸餾以除去幾乎所有的溶劑。之后，在141°C下，在4小時以內(nèi)異 構化反應混合物以達到期望的異構體比例。反應混合物的重量為148. 8g，通過GC分析的 結(jié)果為：11重量-% EH，78. 8重量甲基檸檬腈（異構體比例A :B :C = 80. 2norm-% : 0· lnorm-% :19. θηοηιι-1% ) 〇
[0126] 結(jié)果：ΕΗ的轉(zhuǎn)化率：85. 6% :甲基檸檬腈的產(chǎn)率（基于EH) :75. 3% ;甲基檸檬腈的 選擇率（基于EH) :87.9%。
[0127] II)萃取反應混合物
[0128] 在60°C下，用52. lg稀硫酸（8重量-%H2S04水溶液）洗滌在步驟I得到的145. lg 反應混合物30分鐘。相分離后，在60°C下，用49. 3g去離子水再次洗滌有機層。在60°C下， 用41. 8g甲苯反洗滌合并的水層。可以跳過用甲苯反萃取水層的步驟，這僅僅會微量損失 產(chǎn)率。跳過用甲苯反洗滌則無需蒸餾出甲苯。
[0129] 結(jié)果：甲某檸檬腈的萃取率:99· 7%。
[0130] III)除去甲苯和高沸點化合物
[0131] 在l〇〇°C的浴溫和30mba下，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中蒸餾49. 8g合并的有機層（萃取，反 萃?。┌胄r以除去甲苯（5.23g)。之后，升高浴溫至180°C。得到的是34.83g含有下列 組分的餾分：4重量甲苯，14重量-% H1，79重量甲基檸檬腈（A :B :C = 72. 3 :0. 2 : 27. 5)。高沸點雜質(zhì)以殘渣的形式存在。
[0132] 結(jié)果：餾分中甲基檸檬腈的產(chǎn)率:92% (即用于蒸餾的甲基檸檬腈的92%)。在另 外一個實施例中，產(chǎn)率為96. 5 %。
[0133] IV)回收未反應的6-乙某-5-庚烯-2-酮（EH)
[0134] 對通過除去高沸點化合物產(chǎn)生的餾分（參見步驟III)進行進一步的低沸點化合 物去除步驟，即通過減壓蒸餾或減壓精餾分離出低沸點化合物，其中所述低沸點化合物主 要是和甲苯。在甲苯、吡啶和1，4_二氨基丁烷（DAB)存在時，將由此產(chǎn)生的餾分回收返 回至含有氰基乙酸的反應中以代替部分"新鮮的"EH。即便用低沸點化合物去除步驟中的 餾分代替所有新鮮的EH，反應仍能順利進行。因此，除去并回收未被轉(zhuǎn)化的有益于增加 總產(chǎn)率。
[0135] 實施例2-7 :堿的奪化
[0136] 附表1.總結(jié)了實施例2-7的結(jié)果。
[0137] 轉(zhuǎn)化率基于6-乙基-5-庚烯-2-酮（EH)的量。
[0138] 產(chǎn)率是基于6-乙基-5-庚烯-2-酮的摩爾量的甲基檸檬腈的摩爾量。
[0139] 選擇率是基于已轉(zhuǎn)化的6-乙基-5-庚烯-2-酮的摩爾量的甲基檸檬腈的摩爾量。
[0140] 在這些實施例中，執(zhí)行如實施例1-1)和實施例1-II)所述的步驟，即不執(zhí)行步驟 III)和IV)。如果與實施例1的條件不同，此處或表1給出了與實施例1的條件的差異。
[0141] 反應時間（步驟a)):如果沒有另外指明，則回流6小時；蒸餾0.25小時（步驟 b))，異構化0小時（步驟c))。
[0142] 氰基乙酸：6_乙基-5-庚烯-2-酮（摩爾比）=0· 75mol/mol。
[0143] 當使用乙酸銨作為輔助堿時，由于化合物C不能被進一步異構化為化合物A，因此 無法得到期望比例的甲基檸檬腈的立體異構體，請參加表1中的實施例5和實施例6。
[0144] 實施例8-19 :輔助堿的變化
[0145] 附表2.總結(jié)了實施例8-19的結(jié)果。
[0146] 轉(zhuǎn)化率基于6-乙基-5-庚烯-2-酮的量。
[0147] 產(chǎn)率是基于6-乙基-5-庚烯-2-酮的摩爾量的甲基檸檬腈的摩爾量。
[0148] 選擇率是基于已轉(zhuǎn)化的6-乙基-5-庚烯-2-酮的摩爾量的甲基檸檬腈的摩爾量。
[0149] 在這些實施例中，執(zhí)行如實施例1-1)和實施例1-II)所述的步驟，即不執(zhí)行步驟 III)和IV)。如果與實施例1的條件不同，此處或表2給出了與實施例1的條件的差異。
[0150] 反應時間（步驟a)):如果沒有另外指明，則回流4小時；蒸餾0.25小時（步驟 b))，異構化0小時（步驟c))。
[0151] 氰基乙酸：6-乙基-5-庚烯-2-酮（摩爾比）=0· 75mol/mol。
[0152] 實施例20-39 :吡啶-1,4-二氨某丁烷
[0153] a)實施例20-22 :改奪輔助堿1,4-二氨某丁烷的量
[0154] 下列的表3總結(jié)了這些實施例的結(jié)果。在這些實施例中，執(zhí)行如實施例1-1)和實 施例1-II)所述的步驟，即不執(zhí)行步驟III)和IV)。如果與實施例1的條件不同，此處或表 3給出了與實施例1的條件的差異。
[0155] 氰基乙酸的量為0· 75mol ;6_乙基-5-庚烯-2-酮（EH)的量為lmol ;吡啶的量為 L 25mol〇
[0156] 反應時間（步驟a)):如果沒有另外指明，則回流4小時；蒸餾0.25小時（步驟 b))，異構化0小時（步驟c))。
[0157] 氰基乙酸：6_乙基-5-庚烯-2-酮（摩爾比）=0· 75mol/mol。
[0158] 表 3
[0159]
【權利要求】
1. 制造甲基檸檬腈的方法，其中所述甲基檸檬腈包括3,7_二甲基-2,6-壬二烯腈、3， 7-二甲基-3,6-壬二烯腈和7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈的混合物，所述方法包括以下步 驟： a) 使6-甲基-5-辛烯-2-酮和氰基乙酸反應并除去二氧化碳和水，其中所述反應和所 述二氧化碳和水的除去在堿和輔助堿存在時在有機溶劑中進行，其中所述堿是吡啶，所述 輔助堿是1，4_二氨基丁烷，所述有機溶劑是能夠與水形成異共沸物的溶劑； b) 通過蒸餾除去執(zhí)行步驟a)或步驟c)后得到的反應混合物中的溶劑和吡啶以獲得反 應混合物； c) 使執(zhí)行步驟a)或步驟b)后得到的反應混合物異構化以獲得異構化的反應混合物； 其中可在步驟c)之前或之后執(zhí)行步驟b)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述有機溶劑選自甲苯、苯、鄰-二甲苯、間-二甲 苯、對-二甲苯、己烷、庚烷及其任意的混合物。
3. 根據(jù)權利要求1和/或2所述的方法，其中所述有機溶劑是甲苯。
4. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中以a)、b)、c)的順序執(zhí) 行所述步驟，即在步驟c)之前執(zhí)行步驟b)。
5. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中回收被除去的溶劑和吡 啶返回至步驟a)。
6. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中所述方法包括如下的額 外步驟（步驟d)):用稀酸萃取異構化的反應混合物，從而形成有機相和水相，分離含有甲 基檸檬腈的有機相和水相以及用去離子水洗滌有機相一次或多次。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述方法包括用溶劑反萃取水相和除去所述溶劑 的額外步驟。
8. 根據(jù)權利要求6和/或7所述的方法，其中所述方法包括從有機相分離出有色組分 和高沸點雜質(zhì)的額外步驟（步驟e))。
9. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述方法包括分離出低沸點雜質(zhì)的額外步驟（步 驟 f))。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述低沸點雜質(zhì)包含未被轉(zhuǎn)化的6-甲基-5-辛 烯-2-酮，所述方法包括回收該低沸點的6-甲基-5-辛烯-2-酮并全部或部分返回至反應 (步驟a))的額外步驟。
11. 制造嗅覺品質(zhì)的甲基檸檬腈的方法，其中所述甲基檸檬腈包括3,7_二甲基-2， 6-壬二烯臆、3, 7-二甲基-3,6-壬二烯臆和7-甲基_3_亞甲基_6_壬烯臆的混合物，所述 方法包括以下步驟： a) 使6-甲基-5-辛烯-2-酮和氰基乙酸反應并除去二氧化碳和水，其中所述反應和所 述二氧化碳和水的除去在作為堿的吡啶和作為輔助堿的1，4-二氨基丁烷存在時在有機溶 劑甲苯中進行； b) 通過蒸餾除去甲苯和吡啶以獲得反應混合物； c) 使執(zhí)行步驟b)后得到的反應混合物異構化以獲得異構化的反應混合物； d) 用稀酸萃取異構化的反應混合物從而形成有機相和水相、分離含有甲基檸檬腈的有 機相和水相以及用去離子水洗滌有機相一次或多次； d-2)任選地用甲苯反萃取在步驟d)得到的水相，然后除去甲苯，其中任選地回收由此 被除去的甲苯至步驟d-2); e) 從在步驟d)中得到的有機相中分離出有色組分和高沸點的雜質(zhì)； f) 從在步驟e)中得到的餾分中分離出低沸點的雜質(zhì)，其中這些低沸點的雜質(zhì)包含未 被轉(zhuǎn)化的6-甲基-5-辛烯-2-酮； f2)任選地，回收6-甲基-5-辛烯-2-酮返回至步驟a)。
12. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中氰基乙酸相對于6-甲 基-5-辛烯-2-酮的摩爾比為（0.5-1.5mol) :lmol，優(yōu)選地為（0.7-L3mol) :lmol，更優(yōu)選 地為（0.75-1· lmol) :lmol，最優(yōu)選地為（0.9-1· lmol) :lmol。
13. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中吡啶的量為每 mol6-甲基-5-辛烯-2-酮0. 5-1. 5mol，優(yōu)選的為每mol6-甲基-5-辛烯-2-酮0. 7-1. 3mol。
14. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中1，4-二氨基丁烷的量 為每mol6-甲基-5-辛烯-2-酮0.005-0. 15mol ;優(yōu)選的為每mol6-甲基-5-辛烯-2-酮 0· 01-0. lmol，更優(yōu)選的為每 mol6-甲基-5-辛烯-2-酮 0· 01-0. 05mol。
15. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中所述溶劑的量為每 kg6-甲基-5-辛烯-2-酮0. 5-2kg，優(yōu)選的為每kg6-甲基-5-辛烯-2-酮0. 8-1. 5kg，更優(yōu) 選的為每kg6-甲基-5-辛烯-2-酮0. 9-1. 2kg，最優(yōu)選的為每kg6-甲基-5-辛烯-2-酮 0.95-1.15kg。
16. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中3, 7-二甲基-2,6-壬 二烯腈的比例為δΟ-ΘΟηοηιι-1%，7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例為O-lOnorm-%，3， 7-二甲基-3,6-壬二烯腈的比例為10-30norm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的 總量，且以norm-%給出的化合物A、B和C的比例總計lOOnorm-%。
17. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中3, 7-二甲基-2,6-壬 二烯腈的比例為70-851101711-5^,7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例為〇-5norm-%，3， 7-二甲基-3,6-壬二烯腈的比例為15-25norm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的 總量，且以norm-%給出的化合物A、B和C的比例總計lOOnorm-%。
18. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中3, 7-二甲基-2,6-壬 二烯腈的比例為76-831101711-5^,7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例為O-Znorm- 1%』， 7-二甲基-3,6-壬二烯腈的比例為17-22norm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的 總量，且以norm-%給出的化合物A、B和C的比例總計lOOnorm-%。
19. 根據(jù)在前的權利要求中的任意一項或多項所述的方法，其中3, 7-二甲基-2,6-壬 二烯腈的比例約為SOnorrn-%，7-甲基-3-亞甲基-6-壬烯腈的比例約為Onorm-%，3, 7-二 甲基-3,6-壬二烯腈的比例約為20n〇rm-%，其中所述比例均基于化合物A、B和C的總量， 且以norm-%給出的化合物A、B和C的比例總計lOOnorm-%。
【文檔編號】C07C253/30GK104114533SQ201380009517
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月11日 優(yōu)先權日:2012年2月15日
【發(fā)明者】拉斐爾·布瑪, 沃納·邦拉蒂, 西爾克·多恩, 安吉拉·維爾德曼 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權資產(chǎn)管理有限公司