[发明专利]2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮混合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮混合物的制备方法。

背景技术

2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮的混合物是一种非常有价值的食用香料，广泛用于食品和饮料的添加剂中。3-羟基-5-甲基-2-己酮被报道在牛奶中发现，其香气和融化的奶酪相似。Zeiningen,M G（US6123974）等人报道了2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮混合物的制备方法,用5-甲基-2-己酮和磺酰氯作用生成3-氯-5-甲基-2-己酮的中间体，再与醋酸钠和碘化钠在氮气保护下回流反应得到3-乙酸基-5-甲基-2-己酮，之后在碱性条件下水解得到2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮的混合物。该方法操作繁琐，收率较低，三步反应收率仅48%，不易工业化生产。

发明内容

本发明为了解决上述的2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮的制备方法操作繁琐、反应时间长、收率低、不易工业化生产等所存在的技术问题，提供了一种以3-甲基丁醛和乙醛为原料制备2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮混合物的方法，该方法无污染，操作简单且原料成本便宜，适合工业化生产。

本发明的技术方案

一种2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮混合物的制备方法，即在噻唑盐催化剂的催化下，以3-甲基丁醛和乙醛为起始原料，乙醇为溶剂，在高压反应釜中，控制反应温度为80-160℃，反应时间2-6小时，再减压精馏，收集78-84℃/1mmHg的馏分，最终得2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮的混合物。

上述所得混合物中2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮的摩尔比，即2-羟基-5-甲基-3-己酮：3-羟基-5-甲基-2-己酮为1:1。

所述的噻唑盐催化剂为N-烷基-4-甲基-5-（2-羟乙基）-1,3-噻唑溴盐或氯

盐；

所述的N-烷基-4-甲基-5-（2-羟乙基）-1,3-噻唑溴盐或氯盐中的烷基为乙

基、苄基、异丁基、2-甲基丙基或2-甲基丁基。

其中所用的初始原料3-甲基丁醛和乙醛的摩尔比为1：1-5；

所用的噻唑盐催化剂的量按原料3-甲基丁醛与催化剂噻唑盐的质量比，即3-甲基丁醛：催化剂噻唑盐为100～1000：1计算。

本发明的有益效果

本发明以3-甲基丁醛和乙醛为原料，用催化剂噻唑盐一步催化合成法合成2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮混合物，相对3-甲基丁醛摩尔收率为65～72%，因此具有原料成本低、制备工艺简单、收率高。另外，本发明的制备方法所用设备简单、操作方便，无污染，适合工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。

本发明的2-羟基-5-甲基-3-己酮和3-羟基-5-甲基-2-己酮混合物的测定方法：气相色谱分析法。

本发明所用的噻唑盐催化剂的制备方法：参照文献Organic Synthesis,1984,7：95-100。

本发明所用的仪器：

GC-1690气相色谱仪，杭州科晓化工仪器设备有限公司生产；

WHF-0.5型高压反应釜，威海自控反应釜有限公司生产；

SHZ-D(Ⅲ)型循环水真空泵，上海大研仪器有限公司生产；

ZNHW型电子节能控温仪，上海大研仪器有限公司生产；

AV-400核磁共振仪，德国Bruker公司生产。

本发明所用的试剂均为国产分析纯，均购自国药集团化学试剂有限公司。

实施例1

在配有磁力搅拌和温度计的三口烧瓶中，加入14.3g（0.1mol）的5-（2-羟乙基）-4-甲基-1,3-噻唑、12.7g（0.1mol）的新蒸氯化苄和50ml干燥的乙腈。该溶液回流搅拌反应24小时冷却至室温，抽滤，滤饼用乙腈洗涤至无色，在100℃/20mmHg条件下真空干燥5小时得到催化剂1，即N-苄基-5-（2-羟乙基）-4-甲基-1,3-噻唑氯盐19g，产率70%；