[发明专利]方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法。

具体地，本发明涉及制备内酯，例如γ-内酯和δ-内酯(delta-lactones)的方法。

背景技术

业已知道内酯，尤其是γ-内酯和δ-内酯具有可利用的影响感官的性质，是许多天然产物重要的气味和芳香成分。γ-内酯和δ-内酯具有手性中心且可以皆以对映异构的形式出现。然而，本质上“R”手性构型往往占优势(特别当烷基链长增加时)。天然存在的γ-内酯主要在植物体中找到，而δ-内酯主要在动物体中找到。

由于这些性质，内酯已被用作调味料和香料。由于它们具有极低的气味阈值(平均值约0.1 ppm)，这些物质具有高香味价值。例如，δ-癸内酯(delta-decalactone)或5-戊基戊内酯(5-pentylpentanolide)(C₁₀H₁₈O₂)的气味检测阈值(在水中)为100ppb，并且出现在各种各样的物质中，如杏、蓝纹奶酪(Blue Cheese)、伯莱芋叶烟草(Burley Tobacco)、黄油、椰子、芒果、桃、覆盆子、朗姆酒、草莓和茶。

理论上，天然存在的内酯可以通过例如萃取或蒸馏从植物原料中分离出来。但是，在实践中这常常是不实际的或不可能的，因为存在的内酯浓度极低。因此，常常使用合成方法来制造用于调味料和香料的内酯。

在应用调味化合物时，常常看到能够指明该调味化合物是“天然的”十分重要。因此，对制备调味化合物的合成方法的研究往往集中在通过物理、酶或微生物方法从植物或动物来源的产品而不是从例如石化产品中获得所需的化合物。

因此，Cardillo et al.，1989，J.Org.Chem.54，4979-4980描述了在Cladiosporium suaveolens中将C₁₄-C₁₉γ-羟基烯烃脂肪酸转变为C₈和C₁₁δ-内酯，以及C₉、C₁₀和C₁₁γ-内酯。已知在自然界中存在这些基材(substrate)，但不容易有现成的来源。

美国专利4,560,656公开了γ-羟基癸酸的制备和随后用特定的微生物从蓖麻油或蓖麻油水解产物中制备γ-癸内酯。

EP-A-0258993公开了如何利用蓖麻酸作为基材并详细说明了其它微生物。然而，所提及的微生物通常不认为是“食品等级”的。另外，需要可以制备比这些所公开的内酯质量更高的内酯的方法。

美国专利5,215,901公开了在工业规模上使用包含制备δ-羟基-链烷酸的合适基材的培养基所培育的微生物生产δ-内酯的方法。所述微生物不会引起δ-内酯代谢，或者仅仅非常缓慢地使它们发生代谢。该微生物在包含羟基脂肪酸的培养基中进行有氧培育，所述羟基脂肪酸在羧基和携带羟基的碳原子之间具有奇数个碳原子。在这些条件下培养微生物并持续一段足以制备每kg发酵液至少0.1gγ-羟基-链烷酸的时间。然后，在pH低于7下将γ-羟基-链烷酸转化为相应的δ-内酯。回收该δ-内酯基本上不含最初的羟基脂肪酸。适用的微生物能够影响用作原料的羟基脂肪酸的β氧化。该微生物的实例可以是细菌、酵母或丝状真菌。

制备内酯的纯化学合成路径也是已知的。例如，既包含醇官能团又包含羧酸官能团的羟基羧酸Ia能够经历酸催化的分子内酯化得到内酯IIa。该内酯化过程是平衡反应，如果形成的内酯具有5元或6元环，该平衡反应是有利的。含有较大环尺寸的内酯可以通过以下方式制备，例如，除去反应中产生的水，从而使得不利的平衡向内酯方向移动。

许多γ-内酯和δ-内酯容易由羟基羧酸形成，因此甚至不需要加入酸来催化分子内的酯化反应。

EP-A-0176370公开了通过不饱和醇例如IIIa和一氧化碳在质子酸和催化剂存在下制备内酯如IIb，所述催化剂包含(a)金属钯、铑、钌、铱和钴中的至少一种，和(b)金属铜、钼和铁中的至少一种，(a)和(b)为元素金属或其化合物的形式。这一方法产生了收率适中至良好(15-80％)的γ-内酯和δ-内酯。

因此，一直需要制备内酯的改进的方法。

具体实施方式

根据本发明的一个方面，提供了制备内酯的方法，包括以下步骤：

将选自醛和酮的羰基化合物与有机卤化物在碳链增长反应中进行反应，形成醇化合物，该醇化合物包含能够允许所述醇化合物羰基化的官能团；