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二氢茉莉酮酸甲酯新型香料的合成

二氢茉莉酮酸甲酯新型香料的合成
二氢茉莉酮酸甲酯是茉莉花合成香料中产量最大的重要新品种,80年代以来发展很快,但在国内尚无生产厂家。

为发展我国这一香料品种的生产,本文对其多种合成路线进行了分析比较,并结合我国的实际情况,对其中三条较好的合成路线作了较详细的评述,为发展我国二氢茉莉花酮酸甲酯的生产提供参考。

自60年代以来由于分析技术的进步,以及分离手段的提高,人们才把天然精油中的组方分离鉴定清楚,确认了在天然的茉莉油中含有160余种化合物(1),然而在这些化合物中只有三种化合物,即顺式-茉莉酮(1)、二氢茉莉酮(2)和茉莉酮酸甲酯(3)是构成茉莉特征香气的关键组分,其结构依次如(1)、(2)、(3)所示。

近代香料工业已确认,在茉莉型香料中,最重要的是(3)和二氢茉莉酮酸甲酯,后者的结构如(4)所示。

(3)和(4)不但在结构上十分相似,而且在香气方面也十分接近,但是前者由于分子结构中有一个顺式双键的侧链,致使其合成增加了许多困难而且其价格较高;而后者只是一个烷基侧链。

两者相比,后者比较容易合成,因而价格也相应较低,很受广大用户的欢迎。

二氢茉莉酮酸甲酯(Methyl Dihydrojasmonoate)为无色透明液体,沸点为140~141℃/400Pa。

微溶于水,能溶于醇和其他油类,其学名为:3-氧化-2-戊基环戊基乙酸甲酸。

到目前为止,尚未见到天然存在的报道,它是人工的合成的仿制品,于1962年首次有Demle合成。

瑞士的芬美意(Firmenich)公司首先投入工业生产(2),80年代以来发展很快,它是目前茉莉类合成香料中产量最大的品种,世界上主要首次厂家是瑞士的芬美意公司和日本高砂香料公司。

二氢茉莉酮酸甲酯是现代合成香料工业中一个非常重要的新品种,是近年来国外广为流行的一种新型合成香料。

这是由于它具有香型好、留香时间长、调香效果好而且价格适宜等优点,因此在调配各种香精中被广泛采用,在国外发展较快。

二氢茉莉酮酸甲酯在国内尚未工业生产,目前国内所需的二氢茉莉酮酸甲酯完全由国外进口。

为填补我国这一空白,研制出符合我国国情的合成路线,确实具有重要的现实意义。

二氢茉莉酮酸甲酯自开发以来,已经引起各国香料行业以及化学家们的重视,并竞相研究,目前已有不少合成方法的报道,但多数上处于试制阶段,对理想的合成路线和优惠的工艺条件尚在进行探讨之中,本文介绍三条较为引人注目的合成路线。

1 以环戊酮和正戊醛为原料的合成路线
该合成路线是以环戊酮和正戊醛为起始原料经缩合反应、异构化反应得到关键中间体2-戊基-2-环戊烯酮(2);再将该中间体和丙二酸甲酯进行Michael加成,然后进行部分脱羧反应即得到二氢茉莉酮酸甲酯,总收率为29.94%,其反应式如下。

1.1中间体(1)的合成
在具有搅拌器、滴液漏斗、温度计以及冷凝器的5L反应瓶中加入16.5氢氧化钠和1.5L 的水,使其升温至30℃,并在搅拌下滴加756g(9.0mol)环戊酮;之后在搅拌下再滴加430g (5.0mol)正戊醛,并在上述温度下继续搅拌1h,再在此温度下于上述反应液中加入30g 醋酸,待反应完成后,进行冷却分离等后处理,即得到570.7g产品(1),其收率为75。

1%。

1.2中间体(2)的合成
在具有搅拌器、温度计和球形冷凝器的反应瓶中加入570.4g(3.75mol)的(1)及2400ml5%氢溴酸的丁醇溶液;在加热及搅拌下于105℃回流2h,反应完成后经冷却、分离
等后处理,则得到429.6g产品(2),其收率为75.3%。

1.3中间体(3)的合成
在室温及氮气条件下,于5L反应瓶内加入1350ml无水甲醇和7.82g钠片。

在搅拌及25℃条件下,分批加入448.8g(3.4mol)丙二酸甲酯。

然后将反应物冷却至-5℃以下,经40min 后加入429.6g(2.83mol)产品(2),并在此温度下进行搅拌1h。

然后在上述反应液中再加入40.8g(0.68mol)乙酸,继续搅拌并使其逐渐升至室温。

反应混合物经处理得粗品1271g,含中间体(3)512.7g,其收率为63.79%.
1.4二氢茉莉酮酸甲酯(4)的合成
在具有搅拌器、滴液漏斗、温度计及回流冷凝器的250ml四口瓶中加入142g上步反应所得中间体(3),并升温至200℃,在此温度下经2h滴加12g水,在此反应过程中放出二氧化碳和甲醇,后者可以回收再用。

冷却反应混合物,再经提取、分离及真空蒸馏等操作,收集沸程为122~126℃/133.3Pa的蒸馏物,得到最终产品二氢茉莉酮酸甲酯93.8g,其收率为83%。

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