本發(fā)明涉及一種光學純手性羥基化合的制備方法,尤其是以長葉薄荷酮為原料衍生制備(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的方法。
背景技術:
長葉薄荷酮,是一種酮類合成香料,主要用作薄荷、薰衣草和 玫瑰等香精的調合香料,也用于香葉天竺葵油等。同時,它也是一種潛手性的化合物,其酮基可經過還原反應得相應的手性醇,進而可以進行進一步的拆分得到具有光學活性的手性羥基化合物。
目已有的報道中,關于以長葉薄荷酮為原料制備5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的方法,多以Et2SiH2/(Ph3P)3RhCl配合使用進行催化還原(Ionic and organometallic-catalyzed organosilane reductions,Organic Reactions (Hoboken, NJ, United States), 71, 1-737; 2008),它存在原料來源較難,而且較為昂貴的缺點。而關于進一步拆分制備(1R) -5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇則未見報道。
技術實現要素:
為了進一步對長葉薄荷酮進行研究,本發(fā)明以長葉薄荷酮為原料,將其潛手性酮基團進行進一步的反應得到手性羥基中性,再進一步拆分,得到具有羥基手性中心的單一構型化合物。具體實現過程如下:
1)低溫條件下,以醇為溶劑,按一定比例加入原料長葉薄荷酮、硼氫化鈉,然后保持低溫條件進行反應,得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇;
2)在有機溶劑甲苯中,以步驟1)所得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇為原料,按一定比例加入?;w、脂肪酶、消旋催化劑,在一定的溫度下進行動力學拆分反應,得 (1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的?;衔?;
3)將步驟2)所得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的?;衔锛尤氲桨匆欢ū壤渲频乃臍溥秽c氫氧化鋰的混合溶液中,室溫條件進行反應,檢測檢測反應進度,反應結束后,過柱純化可得純品(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇,最終產品的光學純度可以達99%以上;步驟2)中所述的?;w為對氯苯酚乙酸酯,其加入量為原料5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇摩爾量的1.0~1.5倍;步驟2)中所述的脂肪酶為豬胰脂肪酶,其加入量為原料5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇質量數的1%~5%;步驟2)中所述的消旋催化劑為酸性樹脂D006,其加入量為原料5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇質量的5%~15%。
本發(fā)明以長葉薄荷酮為原料經氫化還原、動態(tài)動力學拆分得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇?;衔?,再進行水解最終得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇。本方法具備操作簡單,產品收率高、光學純度好等特點,在長葉薄荷酮衍生物的制備研究中具有極大的指導和應用價值。
具體實施方式
實施例1
1)0℃條件下,于單口燒瓶內加入250ml無水甲醇, 15.2g長葉薄荷酮,攪拌15min后,加入11.3g硼氫化鈉,投料完成后,用氣球密封燒瓶,保持0℃條件反應3h,點板檢測長葉薄荷酮反應完全,停止反應;稀用鹽酸溶液焠滅硼氫化鈉至不再有氣泡冒出,蒸除甲醇后用100ml二氯甲烷萃取三次,合并二氯甲烷、干燥、濃縮后可得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇14.3g,收率為92.6%。
2)在恒溫搖床內,以200ml藍蓋瓶為反應容器,加入60ml甲苯、7.7g的5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇、10.0g對氯苯酚乙酸酯、0.3g豬胰脂肪酶PPL、1.5g酸性樹脂D006,投料完畢,升溫至35℃進行反應,11小時后,檢測5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇消失,轉化為(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙?;衔?;將反應后的溶液冷卻、過濾、濃縮,得粗品。
3)將步驟2)中所得粗產品加入到150ml四氫呋喃中,并加入氫氧化鋰7g,室溫攪拌進行反應24小時,點板檢測(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙酰化合物點消失時停止反應;加入150ml水后,將反應液進行濃縮,蒸去四氫呋喃,再用二氯甲烷對剩余溶液進行萃取、分液、干燥、濃縮得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品。
4)將步驟3)所得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品用體積比為10:1的石油醚與乙酸乙酯的混合溶液進行硅膠柱層析。最終可得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇7.2g,收率92.3%,經檢測,最終產品(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的ee值為99.3%。
實施例2
1)0℃條件下,于單口燒瓶內加入1000ml無水甲醇, 152g長葉薄荷酮,攪拌20min后,加入150g硼氫化鈉,投料完成后,用氣球密封燒瓶,保持0℃條件反應4h,TLC檢測長葉薄荷酮反應完全,停止反應;稀用鹽酸溶液焠滅硼氫化鈉至不再有氣泡冒出,蒸除甲醇后用300ml乙酸乙酯萃取三次,合并乙酸乙酯、干燥、濃縮后可得5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇143.8g,收率為93.4%。
2)在恒溫搖床內,以1000ml藍蓋瓶為反應容器,加入700ml甲苯、77g的5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇、110g對氯苯酚乙酸酯、3g豬胰脂肪酶PPL、10g酸性樹脂D006,投料完畢,升溫至40℃進行反應,12小時后,檢測5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇消失,轉化為(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙?;衔?;將反應后的溶液冷卻、過濾、濃縮,得粗品。
3)將步驟2)中所得粗產品加入到600ml四氫呋喃中,并加入氫氧化鋰80g,室溫攪拌進行反應24小時,點板檢測(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇乙?;衔稂c消失時停止反應;加入300ml水后,將反應液進行濃縮,蒸去四氫呋喃,再用二氯甲烷對剩余溶液進行萃取、分液、干燥、濃縮得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品。
4)將步驟3)所得含有(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的粗品用體積比為10:1的石油醚與乙酸乙酯的混合溶液進行硅膠柱層析。最終可得(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇140.1g,收率91.0%,經檢測,最終產品(1R)-5-甲基-2-(1-甲基亞乙基)環(huán)己醇的ee值為99.4%。